Ми досліджували пшеницю озиму, кукурудзу, соняшник, гречку. Роботу проводили в Інституті сільського господарства степової зони (м. Дніпро) протягом багатьох років на звичайному чорноземі й темно-каштанових ґрунтах. Застосовували методи розкопки скелетних коренів, монолітів, траншейний, метод адсорбції й інші. Польові та вегетаційні досліди закладали за стандартними методиками.
Науковці встановили, що швидкість росту коренів у рослин пшениці озимої в онтогенезі неоднакова. Найінтенсивніше (2,4 см/добу) корені ростуть у період осінньої вегетації та навесні, до колосіння рослин (1,1–1,4 см).
Від цієї фази розвитку до повної стиглості, а також за зимовий період середньодобовий приріст становив 0,2–0,3 см. Зародкові корені, які виростають раніше від вузлових, в умовах достатньої вологозабезпеченості за осінній період вегетації проникають у ґрунт на глибину 100–160 см, а до воскового стану зерна — на 260 см. Вузлові корені осіннього утворення сягають на глибину до 130 см.
Таблиця 1. Показники пшениці озимої залежно від вологості ґрунту (середнє на посудину)
Зародкові корені мають велике значення на початку вегетації й в умовах, коли часто в посуху в рослин вторинні корені не утворюються або глибше як орний шар не проникають. За доброго розвитку вузлових коренів, з покращенням водного режиму верхніх шарів ґрунту значення їх збільшується, а зародкових зменшується. Так, за видалення зародкових коренів у фазу колосіння на ділянках без поливу призвело до зниження маси зерна з рослини на 55,6%, за вологозарядці — на 36,2, а за доброго зволоження впродовж вегетації — тільки на 18,3%. Втрачання рослинами вузлових коренів із цього часу більшою мірою знизило продуктивність зрошувальних рослин.
Для вивчення впливу вологості на розвиток кореневої системи і надземної частини пшениці ми використали вегетаційний і польовий досліди з різним вологозабезпеченням. Вони показали, що у фазу виходу в трубку та колосіння маса, об’єм і поверхня кореневої системи пшениці озимої досягають найбільших розмірів за постійної оптимальної вологості ґрунту (60% повної вологомісткості, ПВ), там, де краще розвинута і надземна частина рослин.
Таблиця 2. Вплив елементів живлення на розвиток кореневої системи пшениці озимої у фазу колосіння (середнє на посудину)
Активна поглинальна поверхня коренів (метод адсорбції) зменшується з підвищенням вологості, але особливо сильне гальмування росту кореневої системи і надземної частини за дефіциту вологи (40% ПВ) в умовах, коли її запаси ще підтримують життєздатність коренів. Це суттєво відбивається на врожайності. Так, у варіантах із вологістю ґрунту 40%, 60 і 80% ПВ в середньому за три роки досліджень урожайність зерна з посудини (5 рослин) становила 7,2 г; 16,5 та 13,3 г відповідно.
Сприятливими для розвитку кореневої системи та надземної частини пшениці є умови, за яких вологість ґрунту до початку зими поступово зменшується. Таке зволоження в Степу України часто спостерігається в окремі роки або за проведення під пшеницю вологозарядкового поливу на зрошувальних землях. При цьому на политих ділянках у рослин розвивається потужніша коренева система і надземна частина, ніж без зрошення. Так, в польовому досліді на ділянках з вологозарядкою нормою 800 м³ води на 1 га суха маса коренів 100 рослин пшениці озимої в повній стиглості становила 80,7 г, за вологозарядки й вегетаційного поливу — 89,6 г, без поливів — 45,1 г; маса вегетативної частини рослин відповідно дорівнювала — 607,3 г, 744,3 і 297,7 г, а врожайність зерна — 4,26 т/га, 5,22, 3,09 т/га.
Підживлення посівів і розвиток кореневої системи
Добрива значно впливають на розвиток кореневої системи і її функціонування. Хоча з цього питання висновки неоднозначні.
У наших вегетаційних дослідах (темно-каштановий ґрунт) з елементів мінерального живлення найбільше впливав на розвиток кореневої системи пшениці озимої в осінній період Р (фосфор), потім К (калій) і РК. Дії одного N (азоту) восени не виявлено. Застосування N з Р або К, а також в складі повного мінерального добрива, призвело до уповільнення росту коренів.
У фазу виходу рослин у трубку найбільшу масу кореневої системи сформували рослини, удобрені Р і К (4,09–4,48 г). По об’єму (94 см³), розмірам загальної (65,7 м²) і активно поглинальної поверхні (17,4 м²) перевагу над іншими варіантами мали рослини за внесення одного азоту. Гальмувальна дія комбінацій NР, NК і NРК на ріст кореневої системи зберігалася і в цій фазі. Так, маса коренів тут була меншою за контроль на 26,4–44,0%.
Рис. 1. Вплив елементів живлення на розвиток пшениці озимої
1. — фосфор; 2. — азот; 3 — без добрив
До кінця вегетації найбільш розвинуті коренева система, надземна частина і більша врожайність сформувались у варіанті з азотом. За внесення одного фосфору по об’єму, масі та поглинальній поверхні коренів рослини були на другому місці. За ним — пшениця озима контрольного варіанта, потім К і РК. Тут зібрали меншу кількість зерна.
За внесення NР, NК, NРК показники розвитку кореневої системи були мінімальними. Поглинальна поверхня її у фазу колосіння рослин трохи варіювала по варіантах досліду, але була більшою за контроль, як і збір зерна з посудини. Отже, за застосування одного азоту рослини збільшують розміри кореневої системи для посилення поглинання фосфору і калію, а за збалансованого по NРК живлення, маса, обсяг коренів не зростають, бо висока продуктивність рослин досягається їх підвищеною фізіологічною активністю. Про це свідчать більші показники відношення поглинальної поверхні коренів до їх маси й те, що вона повноцінно задовольняла фотосинтетичну роботу великого асиміляційного апарату пшениці, забезпечуючи найвищу продуктивність роботи, бо на утворення 1 г сухої речовини тут потрібна найменша поглинальна поверхня коренів.
Позитивна дія роботи азоту на розвиток кореневої системи і надземної частини пшениці озимої спостерігалась і в польових дослідах. На ділянках, де вносили N90, маса сухих коренів 100 рослин у фазу повної стиглості становила 67 г, за внесення Р90 — 50,3, на контролі — 53,0 г; маса надземної частини — 358,4 г, 208,3 та 246,7 г, а врожайність зерна відповідно — 3,86 т/га, 2,99 та 3,02 т/га.
Ю. І. ТКАЛІЧ, І. Д. ТКАЛІЧ
доктори сільськогосподарських наук,
Дніпровський державний аграрно-економічний університет
