Влияние активности роста корней на урожайность яблони при разных системах содержания почвы в орошаемом саду

Влияние активности роста корней на урожайность яблони при разных системах содержания почвы в орошаемом саду

Ф.Н. Рыкалин, к.с.-х.н., профессор, Самарский НИИ садоводства и лекарственных культур, Самарский ГЭУ

Корневая система выполняет важнейшую роль в жизни растений от закрепления их в почве до обеспечения водой и элементами питания. Корни, как и надземные органы, образуют органические вещества, при разложении которых в почву выделяется значительное количество нитратов, солей калия, органических кислот и др., являющихся необходимой питательной средой для микрофлоры, способствующей накоплению гумуса и повышению плодородия почвы.

Одним из важнейших факторов формирования корневой системы плодовых культур выступает температура почвы, которая оказывает влияние на начало её роста и активное развитие [1]. И.А. Муромцева считает минимальной температурой для начала роста корней яблони от 0 до 5°, средней — 5,4° и оптимальной — от 18 до 20°С [2]. Е.Л. Пробстинг (США) наблюдал активное развитие всасывающих корней в верхних слоях почвы в осеннее и весеннее время и снижение их активности в более тёплый период. Наилучший рост корней у яблони он отмечал при температуре 15—20°, при температуре более 30°

рост значительно снижался [3]. А. А. Рыбаков, В.И. Будаговский и др. исследователи обращают внимание на то, что для начала роста корней у яблони достаточно 5—6°С, их высокой активности — 10—18°С; при 20° рост корней ослабевает, а при 26—28—30° полностью прекращается [4, 5, 6, 7, 8].

Рост и развитие корней в значительной мере зависят от систем содержания почвы в саду. По данным П.М. Качарава, G. Ва^юш, В.В. Рубцова [9, 10, 11], выращивание многолетних трав в саду способствует ослаблению роста всасывающих корней яблони. Н.С. Левин, С.З. Мовчан,

Н.Л. Латифов пришли к выводу о повышении активности роста корневой системы яблони при дёрново-перегнойном способе содержания почвы в саду [12, 13].

Таким образом, изучение наиболее важных факторов, влияющих на рост, развитие и архитектонику размещения корневой системы в почве, является актуальным при разработке современных эффективных технологий производства плодов.

Учитывая климатические особенности территорий Среднего Поволжья (резкие колебания сезонных, подекадных и суточных температур),

высокую солнечную инсоляцию, была поставлена цель изучить зависимость роста корней и урожайности яблони от температурных условий, складывающихся при дёрново-перегнойной системе с посевом разных травосмесей, по сравнению с чёрным паром в орошаемом саду.

В задачу исследований входило: определить влияние посева многолетних трав на температуру почвы и выявить взаимосвязь температурных условий с ростом корневой системы и урожайностью яблони.

Опыт проводили в ОПХ «Ягодинское» Самарского НИИ садоводства и лекарственных растений в квартале №6. Почва опытного участка чернозём выщелоченный мощный легко-среднесуглинистый, сформированный на суглинисто-супесчаных древнеаллювиальных отложениях.

Применили следующую схему опыта:

1) чёрный пар (контроль);

2) дёрново-перегнойная система с посевом травосмеси № 1, составленной из житняка гребневидного, мятлика лугового, овсяницы луговой, тимофеевки луговой, клевера красного, люцерны Зайкевича и райграса пастбищного;

3) дёрново-перегнойная система с посевом травосмеси №2 из житняка гребневидного, овсяницы луговой, костреца безостого, клевера красного, клевера ползучего, люцерны Зайкевича и райграса пастбищного.

Травы были посеяны весной 1998 г. Повторность опыта трёхкратная, в каждой повторности — по 12 деревьев двух высокоурожайных сортов яблони (селекция Самарского НИИ садоводства и лекарственных растений;

селекционер С.П. Кедрин) Куйбышевского и Кутузовца зимнего срока созревания. Яблони размещали по схеме 7X4 м, с формированием разреженно-ярусной кроны с одним порядком ветвления скелетных ветвей. Подвой — сеянец Аниса алого.

Влажность почвы определяли термостатновесовым способом. Во всех вариантах на расстоянии 1,5 м от кроны деревьев изучали температуру почвы на глубине до 0,5 м глубинными термометрами. Корневую систему исследовали методом «вольного монолита» по В.А. Колесникову [14]. Корневые мочки отбирали с глубины 5—50 см и 51—100 см во всех вариантах по периферии кроны с юго-восточной стороны дерева по третьим декадам апреля, мая, августа и октября. Повторность отбора мочек трёхкратная. Корни тщательно отмывали в кюветах с водой, после чего проводили учёт всасывающих, переходных и проводящих корней, используя увеличитель (МБС-10). Урожайность яблок определяли путём взвешивания плодов на весах с опытных деревьев, в трёхкратной повторности с каждого варианта.

Данные по изучению корней в вариантах опыта представлены в таблицах 1, 2 и 3. Исследования показали положительное влияние трав на рост корневой системы яблони. В третьей декаде мая и в конце августа длина активных корней у яблони Куйбышевской на глубине почвы 5—50 см в варианте с посевом травосмеси №1 в среднем за три года была в 2,5 и 2,1 раза больше, чем в контрольном варианте. В варианте с посевом травосмеси №2 длина активных корней в горизонте почвы 5—50 см также пре-

1. Рост корневой системы яблони Куйбышевской в зависимости от системы содержания почвы в орошаемом саду

Вариант опыта Дата взятия монолита Уровень влажности почвы, % НВ Кол-во корней, шт./длина, см Средние показатели за 2000, 2003 и 2005 гг. Выполнено 11.03.2011 г.

всасыва- ющие пере- ходные проводя- щие всасывающие +переходные всего

шт./мм % шт./мм % шт./мм % шт./мм % шт./мм %

Чёрный пар 25 мая 85 96/ 169 100/ 100 107/ 208 100/ 100 38/ 448 100/ 100 203/ 377 100/ 100 241/ 825 100/ 100

Травосмесь №1 25 мая 85 138/ 322 144/ 191 166/ 638 155/ 307 60/ 636 158/ 142 304/ 960 150/ 255 364/ 1596 151/ 193

Травосмесь №2 25 мая 85 145/ 334 151/ 198 174/ 668 163/ 321 58/ 602 153/ 134 319/ 1002 157/ 266 377/ 1604 156/ 194

НСРо5* 10,8/ 2,0 10,9/ 5,8 9,3/ 23,9

Чёрный пар 25 августа 85 97/ 185 100/ 100 115/ 260 100/ 100 40/ 403 100/ 100 212/ 445 100/ 100 252/ 848 100/ 100

Травосмесь №1 25 августа 85 148/ 336 153/ 182 163/ 602 142/ 232 59/ 630 148/ 156 311/ 938 147/ 211 370/ 1568 147/ 185

Травосмесь №2 25 августа 85 152/ 348 157/ 188 176/ 683 153/ 263 77/ 802 193/ 199 328/ 1031 155/ 232 405/ 1833 161/ 216

НСРо5* 14,2/ 15,2 5,1/ 25,6 10,1/ 4,7

НСР05* — наименьшая существенная разность

2. Рост корневой системы яблони Куйбышевской в зависимости от системы содержания почвы в орошаемом саду

Вариант опыта Дата взятия монолита Уровень влажности почвы, % НВ Кол-во корней, шт./длина, см Средние показатели за 2000, 2003 и 2005 гг. Выполнено 11.03.2011 г.

всасыва- ющие переход- ные проводя- щие всасывающие +передные всего

шт./мм % шт./мм % шт./мм % шт./мм % шт./мм %

Чёрный пар апрель, 25 85 37/ 58 100/ 100 30/ 50 100/ 100 25/ 134 100/ 100 67/ 108 100/ 100 92/ 242 100/ 100

Травосмесь №1 апрель, 25 85 33/ 43 89/ 74 45/ 37 150/ 74 22/ 110 88/ 82 78/ 80 116/ 44 100/ 190 108/ 78

Травосмесь №2 апрель, 25 85 28/ 36 76/ 62 23/ 29 77/ 58 19/ 104 76/ 78 51/ 65 76/ 60 70/ 169 76/ 70

НСР05 4,0/ 6,8 4,4/ 3,6 4,7/ 11,5

Чёрный пар октябрь, 25 85 17/ 25 100/ 100 16/ 20 100/ 100 18/ 103 100/ 100 33/ 45 100/ 100 51/ 148 100/ 100

Травосмесь №1 октябрь, 25 85 38/ 49 224/ 196 32/ 51 200/ 255 29/ 147 161/ 143 70/ 100 212/ 222 99/ 247 194/ 167

Травосмесь №2 октябрь, 25 85 41/ 58 241/ 232 35/ 57 219/ 285 35/ 196 194/ 190 76/ 115 230/ 256 111/ 311 218/ 210

НСР05 5,8/ 6,0 4,8/ 2,0 6,7/ 3,5

3. Зависимость между температурой почвы, активностью корневой системы

и урожайностью яблони

Температура, количество активных корней Урожайность

№ Апрель Май Август Октябрь Хкорн. % Куйбы- шевское Кутузовец

корни, шт./мм корни, шт./мм корни, шт./мм корни, шт./мм ГС корни, шт./мм ц/га % ц/га %

2000 г.

1 9,6 76/129 16,5 199/376 17,3 234/476 3,1 47/60 556/1041 100/100 137,9 100 143,3 100

2 7,2 64/94 13,6 306/521 17,4 342/1048 5,1 76/107 788/1770 142/170 174,6 127 182,5 127

3 7,1 57/74 13,5 310/994 17,5 350/1129 5,3 81/122 798/2319 144/223 187,8 136 196,4 137

НСР05 5,2 6,9

2003 г.

1 4,5 56/93 17,1 183/346 17,8 208/444 3,3 23/30 470/913 100/100 131,8 100 139,1 100

2 3,7 51/72 16,7 270/862 17,6 367/1109 5,3 63/88 751/2131 160/233 149,6 114 177,6 128

3 3,6 42/54 16,5 292/941 17,5 388/1210 5,6 70/102 792/2307 169/253 161,3 122 189,2 136

НСР05 3,8 3,5

2005 г.

1 8,9 59/74 15,4 227/410 18,0 193/417 2,7 30/44 509/945 100/100 159,2 100 163,8 100

2 7,0 69/106 14,9 335/1038 17,7 226/656 6,0 69/106 699/1906 137/202 174,5 110 184,7 113

3 6,9 53/68 14,6 357/1072 17,8 245/734 6,1 76/121 731/1995 144/211 189,1 119 199,4 122

НСР05 12,8 13,0

восходила контрольный вариант в мае в 2,66 и августе 2,32 раза. Аналогичная закономерность наблюдалась осенью.

В конце октября рост активных корней в вариантах с травосмесями №1 и №2 был выше по сравнению с чёрным паром соответственно в 2,2 и 2,6 раза (табл. 2).

Показатели, приведённые в таблице 2, подтверждают выводы о том, что рано весной после таяния снега чёрный пар нагревается несколько интенсивнее по сравнению с почвой, покрытой мульчирующим слоем, и поэтому обеспечивает лучшие условия для более раннего и активного

роста корней яблони в третьей декаде апреля в этом варианте. В горизонте почвы от 5 до 50 см рост активных корней в вариантах с травами был несколько слабее контрольного варианта, что, по нашему мнению, связано с более низкой температурой почвы в этих вариантах по сравнению с чёрным паром (табл. 2, 3). В конце октября, наоборот, температура почвы в вариантах с посевом трав была более благоприятной для корневой системы по сравнению с первым вариантом опыта, и длина активных корней превосходила таковую в контроле соответственно в 2,2 и 2,6 раза (табл. 2, 3).

При сравнении температуры почвы на глубине 50 см чётко проявляется влияние посева многолетних трав на сдерживание прогрева почвы в конце апреля. Так, её температура в контрольном варианте составляла по годам 9,6; 4,5 и 8,9°С и в вариантах с травами — соответственно 7,2; 3,7; 7 и 7,7°С; 3,6 и 6,9°С, т.е. была ниже на 2,4; 0,8 и 1,9°С во втором варианте и на 1,9; 0,9 и 2°С в третьем по сравнению с чёрным паром. Этот фактор мы рассматриваем как положительный, обеспечивающий задержку роста корневой системы и способствующий тем самым более позднему цветению деревьев и предохранению их от повреждения весенними заморозками.

Лучшие показатели по длине активных корней в вариантах с содержанием почвы по дерновоперегнойной системе в тёплое летнее время года можно объяснить положительным воздействием мульчирующего слоя органической массы трав на снижение перегрева и поддержание оптимальной температуры почвы для роста и развития корневой системы.

Проведённые нами исследования по изучению температурных показателей почвы на глубине 51—80 см практически не выявили существенных различий по вариантам опыта. Однако рост корневой системы яблони в вариантах с многолетними травами был значительно активнее по сравнению с чёрным паром и идентичен активности в верхнем горизонте.

Полученные данные свидетельствуют о том, что выращивание многолетних трав в орошаемом саду сдерживает активный рост и развитие корней яблони ранней весной, но обеспечивает их активность в течение всей вегетации и поздней осенью.

Результаты опыта позволяют нам сделать следующие выводы.

1. Посев многолетних трав в орошаемом саду замедляет прогревание почвы в ранний весенний период, что сдерживает начало роста корней и

тем самым способствует более позднему началу вегетации и цветения деревьев, снижая риск повреждения их весенними заморозками.

2. Содержание почвы в орошаемом саду по дерново-перегнойной системе с использованием бобово-злаковых травосмесей в результате накопления большого количества органического слоя создаёт в почве наиболее благоприятный температурный режим для роста корневой системы по сравнению с чёрным паром в течение всего вегетационного периода, что обеспечивает получение более высоких урожаев.

Литература

1. Колесников В.А. Корневая система плодовых и ягодных растений // Научные труды / Всесоюзная сельскохозяйственная академия имени В.И. Ленина. М.: Колос, 1974.

2. Муромцев И.А. Активная часть корневой системы плодовых культур. М.: Сельхозгиз, 1963.

3. Proebsting E.L. Root distribution of some deciduos fruit trees in a California orchard. Prok. Armer. Sok. Hort., Ski., 43, 1943.

4. Будаговский В.И. Корневая система карликовых и по-лукарликовых подвоев яблони // Труды плодоовощного института, 1953. Т. 7.

5. Будаговский В.И. Мульчирование как способ регулирования теплового режима почвы и защиты корневой системы плодовых пород от вымерзания // Труды плодоовощного института, 1955. Т. 8.

6. Круглов Н.М. Температурный режим плодового сада. Воронеж, 1995. С. 84-86.

7. Рыбаков А.А. Биологические основы культуры плодовоягодных растений. Ташкент: Изд-во АН Узбекской ССР, 1956.

8. Nelson S.H. and Tukey H.B. Effects of controlled root temperatures on the growth of Fast Mailing rootstocks in water culture. Journ. Hort. Sci., 31. 1. 1956.

9. Качарава П.П. Рост активных корней // Доклады советских учёных на международной конференции по садоводству. М., 1966.

10. Рубцов В.В. Реакция отдельных корней яблони на агротехнические условия сада // Доклады ВАСХНИЛ. 1959. №5.

11. Bargioni G. «Effeti dell inerbimento sulla distribuzione degli apprati radicali. «Riv. Ortoflorofruttic. Ital.», Sci., 49, 1, 1965.

12. Латифов Н.Л. Влияние различных режимов орошения на рост и развитие яблони в Предгорном Дагестане // Доклады ТСХА, 1969. Вып. 149.

13. Левин Н.С., Мовчан С.З. Особенности агротехники плодовых пород при контурном размещении наклона // Труды молдавских научно-исследовательских институтов, 1969. Т. 16.

14. Колесников В.А. Корневая система плодовых и ягодных растений и методы её изучения. М.: Сельхозиздат, 1962.