Выращивание в открытом грунте

 

Рисунок 5. Корень саженца

 

Конец корня служит для защиты мерисистемы, где происходит деление клеток. Это место получения химических и физических сигналов. Зона удлинения – это место трансляции сигналов с кончика корня на определенное расстояние клеток стенки.

В волосяной зоне корня происходит формирование корневых волос. Корневые волосы –это клетки эпидермиса, продолжительность жизни которых составляет несколько дней.  Возможно, их формирование вызвано гормоном этиленом. В результате образования корневых волос увеличивается площадь всасывания. За волосяной корневой зоной в латеральной корневой зоне могут развиваться вторичные корни. У некоторых культур после определенного времени происходит одревеснение внешнего слоя корня. У розы эта экзодерма темно-коричневая и пропускает воду и питательные вещества только в определенных местах.

 

Для поглощения ионов, которые попадают в корень в процессе дыхания. Так как активное поглощение скоплений ионов в клетках корня значительно выше, чем в прикорневой среде, и поскольку клетки мембраны полупропускные, вода может поступать с помощью осмоса. В тех местах, где эндодерма не полностью развилась, например на конце корня и в зоне удлинения, может продолжаться недифференцированное поглощение воды и питательных веществ. Эта форма поглощения играет важную роль для такого элемента как кальций, которое происходит главным образом вследствие недостаточного давления в ксилемных сосудах (образовались в результате испарения).

 

4.1.2 Влияние подземных факторов  на рост корня

 

Рост, удлинение и ветвление корня напрямую зависит от ряда факторов. Ряд реакций корня на внешние факторы являются функциональными, так как они позволяют снизить уровень стресса. Поговорка о том, что растение в основном растет в направлении ограничивающего фактора в большинстве случаев достоверно. Фитогормоны часто прямо или косвенно связаны с реагированием на внешние раздражители.  В росте и формировании корня принимают участие различные группы фитогормонов:

 

- ауксин  играет ключевую роль для роста  корня и инициация формирования  латерального корня. Эти ауксины  передаются по лубяной ткани от растущих кончиков побегов где они и производятся, а затем накапливаются в корне. Концентрации 10-9 моль\л будет достаточно, чтобы способствовать удлинению клетки.  Избыточные концентрации ауксина прямо или косвенно препятствует росту корня из-за формирования этилена.

 

- Цитокинин  образуется в кончиках корня, большие концентрации цитокинина  способствуют удлинению и формированию латеральных корней. Рост латеральных корней очень стимулирует обрезание конца. Получается эффект, сходный с удалением доминирующей верхушки посредством ощипывания. В результате удаляется ауксин, стимулирующий развитие пазушных почек.

 

- Этилен главным образом формируется в результате стрессовых условий и в маленьком воличестве способствуют удлинению корня (< 1 mg\l). Высокие его концентрации с одной стороны подавляют рост корня, а с другой способствуют росту в толщину и формированию корневых волос. В результате межклеточные полости формируются в ткани коры, так называемой аэринхимной ткани. При определенных условиях эти полости или воздушные каналы могут ускорять вертикальную транспортировку кислорода.

 

 

4.1.3 Химические почвенные факторы

 

Существует ряд факторов, влияющих на рост корня, причем у разных культур они могут играть большую или меньшую роль. Эти факторы можно разделить на химические, физические и микробиологические. Они рассмотрены ниже, в 3 подразделах. Это приводит к снижению величины корня по отношению к остальной части растения. В условиях недостатки вещества корни становятся более тонкими и разветвленными, а формирование корневых волос наоборот усиливается. Хорошо развитая корневая система не всегда свидетельствует об оптимальных условиях.

 

Почвенные химические факторы

 

Минералы

В частности нехватка азота сильно стимулирует рост корня (за исключением фосфата, другие элементы оказывают очень незначительное влияние), одновременно сильно сдерживая рост корня. Вследствие этого больший объем почвы может быть «охвачен»

для поглощения азота. Еще один эффект состоит в том, что при нехватке азота рост очень сильно стимулируется там, где он встречается местами вследствие подкормки. Локальная стимуляция роста корня приводит к повышенному риску стресса от засухи, когда удобрение вносится в верхний слой. Механизм усиления роста корня в отдельных местах может быть следующим: местами более высокая концентрация азота увеличивает слив лубяной ткани (которая образуется из флоэмы).

 

Соль

Излишек соли (высокий уровень ЕС, выше 2,5-3 милисименсов\с) в составе почвы приводит к результатам сопоставимым с нагрузкой при стрессе от засухи. Соотношение корня\побега ко всему растению можно уменьшить; в частности в результате внутреннего водного удара может подавляется удлинение клеток корня.

При ударе от обезвоживания концентрации abscisic кислоты (гормон) в составе корня выше, а формирование цитокинина снижено. Накопление соли может произойти когда, например, используется вода для ирригации низкого качества или когда вода неравномерно распределена в почве или растительном субстрате. Иногда солевой шок используется намеренно. Правда, он используется не для выращивания роз, а для регуляции роста при высаживании и разведении плодовых овощных культур.

 

Органические составляющие

При разложении таких органических веществ как солома, зеленое удобрение а также остатков корней при влажных условиях могут выделяться фенолы и жирные кислоты, которые препятствуют росту корня. В некоторых органических корневых субстратах азот фиксируется посредством высокой микробной активности, что может привести к недостатку азота.

 

pH

Уровень pH в диапазоне между 5 и 7,5 вряд ли повлияет на рост корня, при условии наличия питательных веществ.  При высоком уровне pH может образовываться свободный NH3 и привести к разрушительным последствиям (например, при использовании мочевины). При низком уровне pH (<5) удлинение клеток может подавляться. От низкого уровня pH защищает кальций. В некоторых почвах при низком уровне pH может сиграть роль токсичность некоторых металлов, таких как Cu, Ni, Zn, Al, Fe и Mn. При современной культивации роз со сбалансированным питанием эти вопросы, конечно, не актуальны. В питании роз, выращиваемых в субстрате в течение года в мире приблизительно 10% азота дается в виде аммония (NH4) с целью удержания уровня pH между 5 и 6. В торфяных горшочных почвах для этой цели дается Долокал (CaCO3 + MgCO3). Для растений, выращиваемых в почве может использоваться до 50% NH4, в зависимости от содержания карбоната кальция.

 

 

4.1.4 Почвенные физические факторы

 

Снабжение кислородом

В зависимости от условий, возраста и вида растения, 25-50% сформированного в процессе фотосинтеза карбогидрата (сахара) поступает в корни. В корне эти сахара используются для роста, сохранения и поглощения ионов. Около 50% этих фотосинтезатов используется для дыхания. Диффузия газов происходит значительно быстрее в воздухе, чем в воде. Это может привести к локальному истощению и скоплению газов в субстрате с высоким содержанием воды. Поэтому для газообмена важно наличие пор в корневой ткани. Когда срезание цветов происходит под водой, аэрация питательного раствора очень положительно влияет на  формирование и длину корня. Помещая блоки минеральной ваты (6см высотой) на другие такие блоки таким образом, что содержание воздуха увеличивается приблизительно  с 4 до 20%, можно достигнуть того же эффекта (см. таблицу 25).

 

Таблица 25. Влияние аэрации и увеличения содержания воздуха в субстрате на формирование корня и корневую пористость обрезки розы.

 

Обработка	Самый длинный корень, срез (см)	Количество корней\срезов	Корневая пористость
Насыщенный воздухом питательный раствор	4,0	21	4
Ненасыщенный воздухом питательный раствор	2,8	15	9
Блок минеральной ваты	3,1	16	7
Блок минеральной ваты на блоке минеральной ваты	4,0	20	6

 

 

 

Среда с достаточно высоким содержанием воздуха имеет решающее значение для самостоятельного  развития корня. Это не только для поступления кислорода: накопление СО2 может угнетать рост корня в концентрациях 3-5% (по сравнению с 0,03% в составе наружного воздуха).

Еще одним следствием важных условий может быть накопление этилена вокруг корней, что может привести к усилению корневой пористости. Благодаря этому формирование воздушных каналов  у некоторых растений может все еще происходить посредством внутренней транспортировки в условиях низкого содержания кислорода в прикорневой среде. Однако для розы это не очень актуально из-за незначительной пористости.

 

Подача воды

Недостаток воды, как и солевой шок, и недостаток питательных веществ приводит к снижению размеров корня по отношению к остальному растению, таким образом, что на единицу листовой площади повышается объем укорененной в почве части растения. Стимулирующая рост растений кислота abscisic  формируется в корне в результате перенасыщения влагой. В результате этого возрастает количество корневых волос.

Так как поступление влаги может также определять и наличие ионов, в частности медленных ионов, таких как фосфат, достаточное количество воды тоже нужно для оптимального роста корня так и для минимального содержания воздуха. В результате в субстрате с низкой способностью удерживать воду увеличивается количество корневых волос. Поэтому для предотвращения дефицита питательных веществ подпитку нужно будет производить чаще.

 

 

Плотность почвы\объем корня

Рост корня в длину замедляется с увеличением устойчивости почвы или субстрата к проникновению. Различия в чувствительности разных растений к проникновению может быть следствием генетически детерминированных различий в диаметре корня.  Диаметр увеличивается при подавлении продольного роста.

В уплотненных почвах подавление роста может быть больше, чем во влажной, в то время как проникновение в таком в таком случае потребует меньших усилий. В таком случае недостаток кислорода или накопление этилена может быть причиной замедления роста корня. Снижение объема корня имеет те же последствия, что и при уплотнении почвы. Даже при условии, что вода и питательные вещества  не являются ограничивающим фактором, происходит снижение объема, что свидетельствует об определенной роли гормонов в этом процессе.

 

Температура

При неблагоприятной температуре (очень высокая или очень низкая) корни становятся короче и толще, а формирование боковых корней замедляется. Увеличивается выработка abscic кислоты и уменьшается выработка цитокининовой кислоты. Доля корня\побега уменьшается, возможно, в результате снижения выработки цитокинина.

 

4.1.5 Микробные факторы

 

Микроорганизмы в ризосфере могут, как способствовать росту корня, так и тормозить его. Подавление роста может происходит результате воздействия патогенных или цианид-продуцирующих бактерий, в то время как стимуляция роста является результатом выработки ауксина или антагонистического влияния микроорганизмов на патогенные бактерии. Из-за огромного разнообразия микроорганизмов, рассмотреть их влияние на корень в период роста часто довольно сложно. Кроме того, на развитие микроорганизмов могут оказывать влияние те же внешние факторы, которые влияют на рост корня и на выпуск корневых. Поэтому трудно точно оценить роль микроорганизмов ризосферы для роста корня в реальных условиях.

 

4.1.6 Взаимодействие роста корня \ роста побега

 

Рост корня нельзя рассматривать в отрыве от роста побега. У розы наружные части срезаются и корень содержит неизрасходованные запасы воды, минералов и гормонов. При оптимальных условиях, описанных выше, развивается небольшая, но эффективная корневая система.  Временное отсутствие оптимальных условий могут нарушить газообмен или влажность и поступление минеральных веществ может также иметь последствия для корня. Обычно корень и побег подстраиваются друг под друга, но стагнационный рост практически всегда неизбежен. Более подробно о развитии побега можно прочитать в главах 6 и 7.

 

 

 

4.2 Питательные вещества

 

4.2.1 Макро и микроэлементы.

В общем розы на 75-85% состоят из воды, остально так называемое сухое вещество. Этот состав различный у разных сортов и у разных частей растения (стебель, лист). Основная часть сухого вещества состоит из органических компонентов, таких как сахар, starch   целлюлоза. Около 10% состоит из органических составляющих, чаще всего называемых питательными элементами или питательными веществами. В таблице 26 показан средний состав сухого вещества розы. Хотя эти элементы составляют только незначительную часть растения, они могут играть значительную роль. Такие элементы как калий(K), кальций(Ca), магний(Mg), фосфор(P), азот(N) и сера (S)все растения поглощают в  относительно больших количествах. Для розы это также силикон. По этой причине мы назывем их макроэлементами. Железо(Fe), марганец (Mn), цинк(Zn), бор(B), медь(Cu) и молибден (Mo) требуются в гораздо меньших количествах. Поэтому они называются микроэлементы. Все эти вещества являются необходимыми элементами (питательными веществами), так как без них растение не может функционировать. Если один из этих элементов имеется в недостаточном количестве, наблюдаются симптомы нехватки. Некоторые из них проиллюстрированы в главе 4.2.4 Однако часто замедление роста происходит до появления симптомов нехватки питательных веществ.