Различные органы виноградного растения выполняют различные функции, но их работа взаимно связана и взаимно обусловливает весь жизненный процесс роста и развития. Зная закономерности развития растений и те требования, которые оно предъявляет к условиям окружающей среды, человек имеет возможность сознательно управлять жизнью растительного организма, направляя его на получение высоких урожаев.

Работа корневой системы

Раньше считали, что роль корневой системы сводится к подаче растению воды и растворимых в ней минеральных питательных веществ, но, как показали новые исследования, корневая система выполняет более сложные функции. Так, например, академиком А. Л. Кирсановым установлено, что корни поглощают из почвы углекислоту, которая доставляется к листьям и другим зеленым частям растения, причем эта углекислота так же, как и углекислота воздуха, используется в процессе фотосинтеза (образования органических веществ в листьях).

Доказано также, что в корнях протекают сложные процессы, связанные с превращением неорганического азота в простейшие формы органических соединений. Выделяемые через корневые окончания кислоты способствуют растворению полуразрушенных горных пород и усвоению растением необходимых элементов минерального питания. Установлено также, что корни переводят минеральный фосфор в органическую форму.

Кроме того, ежегодно частично отмирающие корни обогащают почву органическими веществами, которые после гниения снова используются растением для минерального питания. В связи с образованием в почве органических веществ значительно увеличивается число микроорганизмов, которые, как известно, играют исключительно большую роль в общем процессе питания растений. В корнях откладываются и хранятся в течение всего периода относительного покоя запасы органических веществ, необходимые для распускания почек и начального роста побегов и молодых листьев.

Процесс поглощения воды и минеральных веществ корнями при более глубоком изучении оказывается весьма сложным. Вода поступает в растение через корневые волоски и частично через белые корневые окончания, которые обладают свойством осмотического давления (проникновения через стенки клеток).

Проникновение воды через живые ткани клеток основано на повышенной концентрации содержимого клеточного сока и дальнейшего сложного пути продвижения воды по живым и мертвым тканям, обладающим различной степенью проницаемости. Пройдя живые клетки, вода попадает в проводящие ткани ствола, многолетние и однолетние побеги, листья и другие зеленые органы винограда. В силу поступления воды через корни в последних возникает так называемое корневое давление, которое у винограда достигает двух с лишним атмосфер, благодаря чему обеспечивается быстрое продвижение воды к листьям.

Этому процессу способствует также непрерывное испарение воды через листья и другие надземные части растения. Процесс поглощения воды и создание осмотического давления обусловливаются рядом сложных физико-химических и физиологических явлений.

Раньше считали, что вместе с водой в растение поступают и растворимые в ней минеральные питательные вещества. Однако работами последнего времени установлено, что поглощение минеральных веществ не находится в прямой зависимости от водных растворов. Корневая система поглощает не все имеющиеся в почвенном растворе минеральные вещества, а только определенные и в таком количестве, которые отвечают потребности растения.

При этом избирательный процесс поглощения минералальных веществ осуществляется не механически, а под влиянием определенных веществ в живых клетках корневой системы. Как установили ученые нашей страны, таким поглощающим веществом в клетках является протоплазма.

Корневая система извлекает минеральные вещества не только из почвенных растворов, но и непосредственно из почвенных частиц, воздействуя на них путем выделения углекислоты и других веществ. Вот почему активность поглощения минеральных питательных веществ зависит не только от притока почвенных растворов к корням, но и от степени проникновения корневой системы в почву и охвата почвенных частиц корневыми волосками. Следовательно, чем лучше создаются условия для мощного развития густой сети корневых окончаний, тем в большем количестве будут поступать в растение необходимые ему многочисленные элементы минерального питания.

Энергия поступления в растение воды и минеральных веществ зависит от многих причин. Прежде всего она зависит от обеспеченности растения этими необходимыми веществами. При этом на энергию поступления воды в растение большое влияние оказывают физические свойства и химический состав почвы; энергия минерального питания находится в зависимости от почвенных микроорганизмов, перерабатывающих органические вещества в нужные растению элементы питания.

От водно-физических свойств почвы и ее химического состава зависит глубина проникновения корней в почву и степень их ветвления. Чем лучше развита корневая система, т. е. чем больше в ней ветвлений и корневых окончаний, тем больше она может получать из почвы воды и минеральных веществ.

Кроме вышеперечисленных причин, на общую деятельность корневой системы оказывает большое влияние и доступ кислорода воздуха к корням. На энергию поглощения-воды и минеральное питание оказывают существенное влияние и такие физиологические процессы, как транспирация (испарение воды растением), ассимиляция (превращение в листьях воды и углерода воздуха в органические вещества) и дыхание.

Все эти процессы тесно связаны с окружающей средой, т. е. с температурой воздуха, энергией использования солнечного света, влажностью воздуха, доступом к листьям углекислоты и др.

Сам процесс поглощения воды корневыми окончаниями схематически представляется в следующем виде вода, попадая в почву, удерживается между ее мелкими частицами-комочками. Кроме воды, между частицами почвы находятся-пузырьки воздуха, которые обеспечивают дыхание корней. Попадая во влажную почву, корни всасывают воду и нужяые элементы минерального питания, которые, пройдя сложный путь живых клеток (эпидермис, корневую паренхиму, эндодерму и луб), поступают в проводящие ткани омертвелых клеток, составляющих древесину и сердцевину корня.

Вода, находясь в корнях под большим давлением, вынуждена распределяться по проводящим сосудам, где, в силу непрерывного испарения влаги через надземные органы растения, давление значительно меньше. По этим причинам и происходит непрерывное перемещение воды по тканям древесины корня, ствола и побегов в листьях. По живым тканям луба из листьев органические вещества поступают к корням, за счет которых обеспечивается непрерывный рост и образование новых корней.

Замедленный процесс поглощения корнями воды и минеральных веществ может наблюдаться в тех случаях, когда в почвенном растворе содержится слишком много солей, которые обладают способностью удерживать воду. Этим можно объяснить плохое развитие винограда на солонцах. При высокой насыщенности почвы солями, как это имеет место на солончаках, может идти даже обратный процесс, т. е. отсасывание воды из корней. Вода необходима растениям не только для всасывания из почвы определенных солей, но и для того, чтобы непрерывно поддерживать влажность в тканях самого растения, и главным образом для ее соединения с углеродом воздуха и образования органических веществ.

Из сказанного видно, что вода в почве имеет решающее значение в жизни виноградного растения. Недостаток или избыток воды в почве могут привести не только к слабому росту и плодоношению, но даже к гибели самого растения. При недостатке воды в почве растение увядает, так как в жаркие дни и особенно при суховеях через листья испаряется воды больше, чем ее поступает через корни. При пересыщении почвы водой запас кислорода в почве уменьшается, что приводит к увяданию и гибели растения, так как без доступа кислорода корни существовать не могут.

Доступ кислорода в почву зависит главным образом от плотности почвы и количества содержащейся в ней воды. Вот почему виноград плохо удается на плотных почвах (тяжелых суглинках и глинах) и совершенно не удается на почвах заболоченных.

Чем благоприятнее для развития корневой системы содержание в почве воды, кислорода и питательных минеральных веществ, тем лучше и в большем количестве развиваются корни. При ухудшении этих условий число корневых окончаний уменьшается, а следовательно, ухудшается и жизнеспособность растения.

далее…