РАЗВИТИЕ КОРНЕВОЙ СИСТЕМЫ ХЛОПЧАТНИКА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ИСКУССТВЕННОГО И ЕСТЕСТВЕННОГО ЭКРАНОВ

АННОТАЦИЯ

Существенное влияние на морфологию корня оказывают условия внешней среды, вызывая те или иные изменения в форме корней. Среди разнообразных факторов, приводящих к такого рода отклонениям в морфологии корня, можно назвать плотность почвы, которая ограничивает продвижение корней в глубокие пахотные слои.

ABSTRACT

Environmental conditions have a significant impact on the root morphology, causing certain changes in the shape of the roots. Among the various factors that lead to this kind of deviation in root morphology, we can name the density of the soil, which limits the penetration of roots into deep arable layers.

Ключевые слова: корневой система, количество, искусственный экран, глубина, морфологическая структура.

Keywords: root system, quantity, artificial screen, depth, morphological structure.

Корень, по словам акад. Д.А.Сабинина, – это специализированный орган поглощения воды и минеральных элементов из почвенно-поглощающего комплекса и одновременно прикрепления в почве[1].

Деятельность корневой системы тесно связана с надземными органами, так как корень получает из них метаболиты и сам подает в надземные органы многочисленные жизненно важные соединения. Следовательно, роль корней в жизни растения многогранна. В корневой системе частично или полностью перерабатываются поступившие ионы, которые восстанавливаются и включаются в различные органические соединения, транспортируются затем в надземные органы и используются на построение более сложных метаболитов (цитокинины, гиббереллины и ауксины), необходимых для нормального роста и развития растений[2].    

Впервые углубленное изучение распространения корней хлопчатника в почве и описание его морфологических особенностей было предпринято Ф.М.Мауером, В.И.Цивинским и др. В последующие годы влияние обработки почвы, минерального питания, густоты стояния и схем на формирование корневой системы изучали А.И.Шлейхер, Т.П.Пирахунов, М.Мухамеджанов, С.Сулейманов [3].

Существенное влияние на морфологию корня оказывают условия внешней среды, вызывая те или иные изменения в форме корней. Среди разнообразных факторов, приводящих к такого рода отклонениям в морфологии корня, можно назвать плотность почвы, которая ограничивает продвижение корней в глубокие пахотные слои и суживает их в объеме; неумеренную влажность почвы, близкое залегание грунтовых вод, чрезмерно высокую концентрацию питательных солей, засоление почвы и др. Эти факторы своеобразно изменяют форму корней – их длину, количество и объем. Результаты наших исследований формирования корневой системы хлопчатника. Необходимо отметить, что агрофизические свойства почвы и микроклимат корневой системы отражаются на ее формировании, что наглядно показано на рисунках[4].

Так, в контрольном варианте, где весь профиль песчаный, морфологическая структура корневой системы сильно изменена. Основные деятельные корни располагаются в слое 0-30 см, что влияет на формирование надземной части и в конечном итоге на продуктивность хлопчатника. Боковые корни первого и второго порядков располагаются в зависимости от светового режима поля. Общая длина, масса боковых корней и глубина их проникновения определяются условиями произрастания. Общая длина корней одного растения хлопчатника в контрольном варианте в конце вегетации составила 221,7 см. Нами изучалось влияние изменения механического состава почвы на реакцию корневой системы хлопчатника.

Искусственный экран, созданный в подпахотном слое (на глубине 40 см) внесением 400, 600, 800 и 1000 т/га мелкозема, изменяет на только морфологию почвенного профиля, но и физические, химические свойства его, что, в свою очередь, влияет на деятельность корневой системы хлопчатника. На рис. 1. показана корневая система хлопчатника, выращенного в варианте с искусственным экраном на глубине 40 см. Морфологическая структура корневой системы хлопчатника в этих вариантах отличается от таковой в контрольном варианте.

Особенно отчетливо видны боковые корни первого порядка. Это служит свидетельством тому, что созданный искусственный экран способствовал росту корней как в длину, так и в ширину. Основная масса боковых корней формируется равномерно в области главного корня, ближе к гипокотилю, главный корень стремится проникнуть в слой экрана, но боковые корни по длине несколько превышают главный корень. Общая длина корневой системы хлопчатника в этих вариантах составила 460,8; 418,0 и 469,5 см.

Рисунок 1. Корневая система хлопчатника при глубине искусственного экрана 40 см и норме мелкозема 400 т/га

В отдельных случаях главный корень не доходит до созданного нами экрана и разветвляется. Это говорит о том, что искусственный экран регулирует водный и питательный режимы, в связи с чем изменяется трофическое движение самой корневой системы, которая заметно изменяет направление отдельных корней. Существенное влияние на развитие корневой системы оказывает и глубина залегания экрана.

Морфологическая структура корней искусственного экрана при глубине 70 см свидетельствует о том, что сформировавшиеся боковые корни направляются в большинстве случаев вертикально, т.е. в глубину. В этом случае доступные влага и питательные элементы располагаются выше искусственного экрана, который способствует их накоплению, предотвращает вымыв их за пределы корнеобитаемого слоя.

Рисунок 2. Корневая система хлопчатника при глубине искусственного экрана 70 см и норме мелкозема 600 т/га

Главный корень упирается в слой мелкозема, где есть относительно большой запас элементов питания и влаги. Общая длина корневой системы хлопчатника в вариантах с глубиной экрана 70 см и норме мелкозема 400 т/га равна 495,8 см; при норме 600 т/га – 564,3 см; при норме 800 т/га – 592,5 см. Чем больше мощность экрана из мелкозема, тем длиннее корни растений.

С целью изучения корневой системы в условиях спланированных бугристо-барханистых песков нами были отмыты корни с опытного участка с естественным залеганием экрана на глубине 0-50 (75) см (рис. 3).

Рисунок 3. Корневая система хлопчатника при мощности песка 0-55 см

Морфологическая структура сформировавшихся боковых корней способствует повышению продуктивности хлопчатника. Общая длина корневой системы в этом варианте составила 637,9 см. Таким образом, установлено, что создание искусственного экрана из мелкозема благоприятно действует на рост корневой системы хлопчатника, а это, в свою очередь, положительно сказывается на росте и развитии растений.

Список литературы:

1. Закирова С.Х., Халматова Ш.М., Абдуллаева и др (2020). Изучение режима орошения хлопчатника в условиях гидроморфных почв. Universum: химия и биология, (2(68)), 12-15.
2. Закирова С.Х., Халматова Ш.М., Абдуллаева и др (2020). Влияние питательных элементов искусственного и естественного экранов в песке на рост, развитие хлопчатника. Universum: химия и биология, (12-1(78)), 14-18.
3. Юсупова М., Абдухакимова Х., Жалолов Э.. Барханные и слабо заросшие пески Центральной Ферганы. Наука сегодня вызовы и решения. Материалы международной научно-практической конференции. 27 январь 2021 г. Вологда. 15-18 с.
4. Закирова С.Х., Акбаров Р.Ф. и др.-//Характеристика галечниковых почв Ферганской области и их путы к улучшению. Universum: химия и биология, 2020.