Земля-кормилица
Огурец: зри в корень
А. ЛЕБЕДЕВА
Уж так получилось, что я много времени посвятила изучению корневой системы огурца. Изучила всю отечественную и зарубежную литературу, перевела очень большую монографию американских ученых Вивера и Брунера по корневой системе овощных культур.
Провела экспериментальную работу и защитила диссертацию по использованию метода отбора по мощности развития корневой системы в семеноводстве огурца.
Укоренилось мнение, что у огурца слабые корни, что растение плохо переносит пересадку. Рассаду огурца следует выращивать только в горшочках, причем без пикировки. Мои опыты доказали, что сеянцы огурца можно выращивать в пропаренных опилках, где корни хорошо развиваются. При пересадке они не теряются, а приживаемость при этом составляет 100%. Через мои руки прошли сотни тысяч растений огурца, и я твердо убеждена, что от размеров и физиологической активности корней зависит продуктивность и урожай растений.
Каждому виду растений присуща своя корневая система, обусловленная наследственностью. Корневая система тыквенных культур сильно развита, хотя расположена в основном в верхних горизонтах почвы. Скелетную часть корневой системы тыквенных культур составляет главный стержневой корень с длинными горизонтальными, сильно развитыми корнями. Боковые корни первого порядка отходят равномерно на всем протяжении стержневого корня и тянутся горизонтально по радиусу в разные стороны, но по мере углубления стержневого корня в землю число боковых корней резко уменьшается.
Корневая система огурца почти не отличается по форме от других тыквенных культур, но по размеру значительно уступает им. От общей массы всего (взрослого) растения она занимает лишь 1,5%, но обладает мощной всасывающей поверхностью, во много раз превышающей поверхность листьев.
Корневая система огурца мелко коренящаяся, проникает в почву на 20-30 см, хотя на рыхлой почве в теплице она может проникать до 150 см. Очень важно знать, что корни огурца находятся почти у самой поверхности и легко повреждаются при рыхлении. Ткани старых участков корня при оптимальной влажности (80%) могут восстанавливать поврежденную часть лишь через 8-10 дней. Получается приличная потеря времени, поэтому рыхления надо проводить очень аккуратно, а лучше совсем не проводить, замульчировав посевы перегноем или торфом.
Корни огурца очень быстро растут, прибавляя в сутки по 1,6-2,3 см. В первой половине вегетации преобладает рост корневой системы над стеблем и листьями. Только те растения дают хороший урожай, у которых сформировалась крепкая корневая система! По данным Вивера и Брунера (1927 г.) длина главного корня в 2-х недельном возрасте достигает 60 см, а ширина ее располагается на 90 см. В возрасте 40-42 дней она достигает максимального развития. Стержневой корень углубляется до 110 см, основная масса корней расположена на глубине 25 см, занимая в ширину 150 см. К этому времени образуется 55 боковых корней, отходящих от главного корня.
К концу вегетации скелетные корни у огурца становятся довольно толстыми с незначительным количеством мелких корешков. Свыше 70% корней размещается на глубине от 5 до 40 см, половина из них – в слое от 5 до 20 см.
Огурец обладает уникальной способностью образования дополнительных корней буквально из пазухи каждого листа, при условии почвенной и атмосферной влажности. К тому же в пазухе листа имеются все органы для образования нового растения: боковой побег с листьями, усик, женские и мужские цветки и зачатки корней. Мне приходилось черенковать ценные растения, при этом я разрезала каждое междоузлие, и черенок с одним листом высаживала в горшочек. После чего горшочки с растениями устанавливала в ящик, хорошо поливала. Сверху сооружала каркас из веток ивы и натягивала пленку. В таком парничке старалась создать высокую влажность воздуха (до 100%). А чтобы растения не привяли, сверху пленки прикрывала их мокрой газетой. Через 2 недели из одного взрослого растения получала 20 новых растений.
В практических целях присыпка влажной почвы центрального или бокового побега способствует развитию придаточных корней и повышению урожая. Благодаря этому растение огурца в тепличных условиях может расти и плодоносить более года. При этом оголившуюся нижнюю часть освободите от старых листьев, сверните стебель кольцом и присыпьте слоем рыхлой почвы.
Корни выделяют в почву различные органические соединения, прикармливая различные микроорганизмы. Таким образом, около корней огурца развивается бактериальная флора. Находясь в живом состоянии микроорганизмы способны накапливать продукты обмена и оказывать непосредственное влияние на корни. Большая часть околокорневых микроорганизмов относится к бесспоровым аэробным бактериям, то есть без кислорода жить не могут. Эти бактерии не только усваивают органические соединения, выделяемые корнями, но и сами подкармливают растения витаминами, антибиотиками, гормонами, ферментами, вырабатываемыми ими. Они разлагают органическое вещество почвы на минеральные элементы и подготавливают трудно растворимые соединения для усвоения их корнями растений. Вот такой симбиоз!
Если раньше был известен симбиоз корней бобовых культур и клубеньковых бактерий на их корнях, то теперь ученые обнаружили, что у каждого вида растений формируется своя ризоидная зона вокруг корней, причем микроорганизмы специализируются каждый на своем хозяине. Не забывайте об этом, подкармливая растения минеральными удобрениями. Избыток в почве даже полезных веществ может оказаться ядом для микроорганизмов и растений. Они не успевают переварить эти вещества, перевести их в удобную для растений форму и могут погибнуть.
На формирование корневой системы огурца сильное влияние оказывают физические свойства почвы, содержание в ней органического вещества, реакция (рН) среды, концентрация солей и почвенного раствора. Почва как бы диктует корневой системе формы ее развития, сглаживая и нивелируя индивидуальные особенности отдельных растений.
Влажность почвы является одним из главных факторов влияния на характер развития корней. Существуют определенные закономерности между массой корней и глубиной промачива-ния почвы осадками, а также присутствия грунтовых вод. В более засушливых условиях укорачивается главный корень, и сильнее развиваются боковые корни, приближаясь к поверхности почвы, чтобы уловить воду при поливе.
Корневая система огурца резко отличается от всех тыквенных культур по требовательности к влажности. Снижение ее до 30% вызывает увядание растений, а депрессия в урожае наступает ещё раньше. Избыточная влажность тоже вредна для корней огурца, так как они требовательны к наличию в почве воздуха. Оптимальная влажность почвы находится в пределах 80%.
Развитие корневой системы огурца зависит также от температуры почвы. Охлаждение почвы ниже 13оС приводит к резкому ослаблению поглощения воды корнями. При непродолжительном охлаждении корневой системы у огурцов наблюдается обратимое привядание, а при длительном – к отмиранию значительной части поглощающей поверхности корней. Чем глубже охлаждение, тем сильнее отмирание. При этом у растений увеличивается вязкость протоплазмы, замедляется обмен веществ, происходит распад белков.
Однако не все сорта и гибриды огурца одинаково реагируют на пониженные температуры. Сорта восточного происхождения, такие как Владивостокский 155, Миг, Оникс обладают широким диапазоном устойчивости. Не только низкие, но и высокие температуры воздуха или резкие перепады не приводят к приостановке роста корней и депрессии растений огурца. Огурец лучше растет и развивается, когда температура почвы на 2-3 градуса ниже температуры воздуха. Более высокая температура почвы по сравнению с воздухом приводит к преждевременному старению и непредсказуемым результатам.
Опытами установлено, что в условиях недостаточного азотного питания меньше образуется боковых корней, рост которых иногда прекращается совсем. При снижении фосфорного питания резко снижается и общая протяженность всасывающих корней. Одним из наиболее важных вопросов в минеральном питании является концентрация питательных веществ, которая, по мнению многих исследователей, не должна превышать 2 г на 1 л воды. При увеличении концентрации доля корней в общей массе растений уменьшается.
Очень важно присутствие воздуха в верхнем слое почвы. При недостатке кислорода корневая система огурца задерживается в росте, а иногда переходит на нитратное дыхание. Однако замена кислорода азотом понижает поглотительную способность корней, и в конце концов приводит к их отмиранию.
Свет убивает корни. Оголенные участки корней прекращают ветвиться. Но свет оказывает положительное косвенное влияние на корни через листья. Понижение интенсивности освещения снижает рост корней на 2-3 день. Особенно отрицательно недостаток освещения сказывается в начале вегетации при выращивании рассады. У затененных растений она развивается относительно слабой. Поэтому очень важна расстановка рассады на большую площадь питания после двухнедельного возраста.
Влияние на развитие корневой системы оказывает и агротехника выращивания, формирование растений и обработка почвы. Очень важны и сортовые особенности.
Из 18 изученных сортов в наших опытах более мощной корневой системой в возрасте 12 дней обладали засухоустойчивые среднеазиатские сорта открытого грунта и гибриды защищенного грунта. Нами установлено, что в зависимости от условий выращивания сильно изменяется длина корней, в средней степени варьирует количество боковых корней, почти совсем не изменяется толщина корней. Последний признак очень стабилен и по нему можно вести отбор.
Уреаза является специфическим ферментом, который вырабатывает корневая система. Она катализирует расщепление мочевины на углекислый газ и аммиак.
Плач, или пасока тоже характеризуют физиологическую активность корневой системы. Нами была установлена полная положительная связь между массой корней в начале вегетации и выделением пасоки в конце.
Потенциальные биологические возможности огурца неограниченны. В опытах О.В. Юриной у обычного сорта Неросимый 40 образовывалось на растении 200-250 женских цветков, а в отдельных случаях до 900, но из них вырастало 50-55 плодов. Финские овощеводы на субстрате из сфагновых мхов получают по 100 кг с 1 кв.м, то есть по 50 кг с одного растения. Они, прежде всего, стараются создать наиболее благоприятные условия для корней.
Биологические возможности растений огурца можно повысить путем отбора по мощности корневой системы. В наших опытах отбор по мощности развития корневой системы способствовал увеличению высоты растений, числу листьев и боковых побегов. При этом увеличивалось количество женских цветков, завязей и семенных плодов.
В условиях неблагоприятного года, когда температура ночью опускалась до 2-5оС отмечалась гибель растений огурца. У холодостойкого сорта Изящный в контроле погибло 2/3 растений, а при отборе по мощности развития корневой системы сохранилась половина растений. У растений с мощной корневой системой в процессе изучения отмечалось меньшая степень поражения белой гнилью.
В наших опытах многократный отбор по мощности развития корневой системы оказал положительное влияние на урожай и качество семян огурца. Тенденция повышения урожая зеленцов сохранилась и в потомстве, в то же время существенных отклонений по морфологическим признакам не было обнаружено.
Нами был разработан простой метод отбора по корневой системе, который можно использовать любому огороднику. Он состоит в следующем: высеваем сухие семена огурцов в посевные ящики, наполненные на 2/3 ошпаренными древесными опилками. Делаем бороздки через каждые 5 см, раскладываем семена через 2-3 см, а сверху засыпаем влажными опилками на 1 см. Ящик поливаем из лейки питательным раствором Журбицкого, который успешно можно заменить любым комплексным минеральным удобрением с микроэлементами (2-3 г на 1 л воды). Либо использовать коровяк, разбавленный с водой в соотношении 1:10. При поливе очень важно равномерно смочить опилки. Для длительного сохранения влаги, до появления всходов, ящики закрываем пленкой. Процесс выращивания сеянцев в опилках продолжается 10-15 дней. В фазе больших семядолей проводим отбор растений с наиболее мощной корневой системой, стряхивая опилки. Работу эту надо проводить в тени, чтобы солнце не попало на корни. Отобранные растения сразу же высаживаем на постоянное место во влажную, рыхлую землю, хорошо расправляя корни. Растения со слабой корневой системой лучше забраковать. С них получится небольшой урожай. Этот метод помогает существенно увеличить отдачу раннего и общего урожая, не снижая при этом качества плодов. И без дополнительного внесения минеральных удобрений!
А. ЛЕБЕДЕВА, кандидат с/х наук.
Другие статьи номера в рубрике Земля-кормилица: