Корни винограда толстые. Они накапливают много питательных веществ и благодаря этому сохраняют свою жизнедеятельность в течение 5—6 лет без надземной части.
Проводящие ткани у винограда крупные, длинные и обладают большой пропускной способностью.
Листья у винограда крупные. Все вегетативные надземные части куста и генеративные органы содержат значительное количество хлорофилла.
У винограда наблюдается отмирание развитой древесины и заполнение тканей воздухом.
Все указанные особенности виноградного растения следует рассматривать в процессе роста и развития всех его органов, чтобы правильно намечать агротехнические приемы воздействия на куст с целью ежегодного и устойчивого получения высокого урожая.
У винограда хорошо выражена корреляционная зависимость между отдельными его органами, например, между корневой системой и надземной частью. Чем сильнее развиты корни, тем лучше развиваются надземные его части.
Виноградное растение представлено подземной (корневой системой) и надземной (стеблем) частями. Оно имеет вегетативные и генеративные органы. К вегетативным органам относятся корень, стебель и лист; к генеративным — соцветия, цветки, грозди, ягоды и семена.
Корень выполняет важные функции в жизни виноградного растения. Он всасывает воду и минеральные вещества из почвы, и отсюда они поступают в надземную часть; здесь происходит синтез органических соединений, они поглощают углекислоту из почвы, которая используется при фотосинтезе, как и углекислота, поглощаемая листьями из воздуха. Разлагаясь, корни обогащают почву органическими соединениями и способствуют развитию в ней полезных микроорганизмов; в корнях накапливаются и хранятся запасы питательных веществ (крахмал, жиры, белки). Вступая во взаимоотношения с почвенными микроорганизмами и грибами, корни проникают в новые горизонты и укрепляют растение в почве и предохраняют ее от эрозии.
Корни разных возрастов, порядков и назначений составляют корневую систему.
Морфологическое строение корней винограда в значительной степени зависит от способов его размножения. В естественных условиях, в природе, виноградное растение размножается семенами. Семенное размножение применяется также в селекционной работе, при выведении новых сортов. В производственных условиях виноград размножают вегетативным путем — черенками, корнесобственными и привитыми саженцами и отводками.
При размножении винограда семенами образуется стержневой корешок растения (сеянца) из первичного корешка семени, на котором возникают корневые волоски. Через несколько дней корень начинает ветвиться, от него отходят корни первого порядка, а от них — второго, от последних — третьего, которые несут тонкие и короткие корешки четвертого порядка и т. д. В течение одного года у сеянца винограда образуется довольно мощная корневая система, углубляющаяся в почву до 1 м и более. В первые годы корневая система сеянца растет значительно сильнее, чем надземная его часть.
При размножении винограда черенками корни в основном образуются на узлах погруженной в почву части черенка и в меньшем количестве на междоузлиях. Они возникают из корнеродного слоя клеток побега, обычно против сердцевинных лучей. Эти корни, в отличие от корней сеянца, называются придаточными, или адвентивными.
Подземная часть сеянца целиком состоит из корневой системы. Подземная же часть виноградного растения, выращенного из черенков, имеет подземный стебель и корни. Подземный штамб образуется из части черенка, находящегося в почве. На подземном штамбе имеются спящие почки, которые при пробуждении дают порослевые побеги. У саженца, т. е. растения, выращенного из черенка, характер корневой системы зависит от длины черенка и способов посадки. При посадке одноглазковых черенков образуется один или несколько стержневых корней. При посадке длинного черенка с несколькими глазками корни образуются главным образом на узлах; больше их бывает на нижнем узле, называемом пяткой (пяточные корни). Корневая пятка — самая нижняя часть подземного штамба.
Различают три группы корней: поверхностные (росособиратели), боковые и основные. Поверхностные, или росяные, корни образуются на самой верхней части подземного штамба. Они короткие и тонкие, обычно развиваются в большом количестве в ежегодно обрабатываемом слое почвы. Их обычно удаляют. Этот процесс удаления «росяных» корней называется катаровкой. Цель катаровки — перевести кусты винограда на корни, расположенные глубоко в почве. К осени они, как правило, отмирают.
Боковые корни развиваются в средней части корневого ствола и выходят главным образом из узлов; они толще и длиннее росяных, в почве занимают в основном горизонтальное положение.
Основные, или главные, корни отходят от нижней части корневого ствола. Это наиболее толстые, длинные корни, глубоко проникающие в почву.
Корни бывают разных порядков ветвления —Ι-го, ΙΙ-го, ΙΙΙ-го и последующих порядков.
Возникновение и рост корней начинается с нижнего участка черенка, а затем они постепенно образуются и на верхних его участках. Достигнув в длину 8—10 см, они начинают ветвиться и на них образуются корни первого порядка, которые, удлиняясь и утолщаясь, в свою очередь, дают корни второго и последующих высших порядков. Таким образом, в течение одного года образуется до шести и более порядков корней. При мелкой посадке черенков (на 20—30 см) корни отходят от основания черенка (пятки).
Выращенными из черенков саженцами (одно-двухлетними) закладывают плантацию виноградника. После пересадки корни саженцев хорошо регенерируют (восстанавливают утерянные части при выкопке из школки), разрастаются, у взрослых кустов углубляются в почву на 6—8 м при радиусе 3—4 м и более.
По мере старения кустов (40—60 лет) происходит самоизреживание корней винограда, мелких корней становится значительно меньше.
По строению и характеру выполняемых функций корни взрослого винограда делятся на скелетные и обрастающие.
Скелетные в возрастном отношении обычно более старые, длинные, относительно равномерно утолщенные, коричневого цвета. Снаружи они покрыты слоем корки, ежегодно отделяющейся, под которой находится довольно толстый слой пробки. С помощью этих корней растение закрепляется в почве, доставляя воду и растворенные в ней питательные вещества в надземную часть растения. В скелетных корнях откладываются запасы питательных веществ.
Обрастающие корешки молодые, мочковатые, утолщенные, белого цвета, хрупкие, имеют первичное строение тканей. В том месте, где корень переходит во вторичное строение, имеется утолщение, а за ним тонкая перемычка, за которой корень становится тоньше и приобретает бурый цвет. Молодые корешки выполняют в основном функции всасывания воды и почвенных растворов. В них в основном происходит синтез органических веществ.
Как и у других высших растений, у винограда различают следующие зоны корня: кончик (конус нарастания), зона роста, зона поглощения, проводящая зона.
Кончик корня, или конус нарастания, имеет длину несколько миллиметров. Снаружи он покрыт острым и прочным чехликом желтого цвета. В конусе нарастания происходит деление и образование новых клеток. Чехлик состоит из плотно сложенных клеток и предохраняет конус нарастания от механических повреждений при соприкосновении его с частицами почвы. Наружные клетки чехлика высыхают и отпадают, а внутренние непрерывно образуются из зоны нарастания корня (рис. 1).
Зона роста корня белого цвета длиной 2—5 мм находится на некотором расстоянии от кончика корня. Клетки ее вытягиваются в длину и толкают чехлик вперед. Так растущая верхушка корня прокладывает себе путь между частицами почвы.
Зона поглощения густо покрыта корневыми волосками, длина ее 1—2 см. Корневые волоски представляют собой сильно вытянутые клетки эпидермиса (наружной ткани) зоны поглощения. Оболочка корневого волоска не имеет кутикулы, и растворы почвенных солей проникают через нее в клетки. Волоски недолговечны, живут 10—20 дней. По мере удлинения корня более старые волоски отмирают, и взамен их образуются новые, и зона поглощения перемещается вперед.
У винограда имеется внутренняя и внешняя микориза — сожительство корней с гифами почвенного гриба.
Проводящая зона идет от зоны поглощения до основания корня.
Молодой корень имеет первичное строение (рис. 2). Снаружи он покрыт сомкнутыми клетками эпидермиса с корневыми волосками. Под эпидермисом находится первый слой коры — интеркутис. За ним идут 20—25 слоев клеток — коровая паренхима, а затем слой клеток с уплотненными стенками — эндодерма. В самой середине слоя находится центральный цилиндр, который состоит из двух-трех первичных сосудисто-волокнистых пучков. Внутри кольца лежат участки ксилемы и флоэмы. Снаружи от пучков располагаются несколько слоев паренхиматических клеток — перицикл, который дает начало боковым корням и поэтому называется корнеродным слоем.
К концу вегетационного периода у молодых корней в месте перехода поглощающей зоны в проводящую происходит ряд изменений. В результате первичное строение корня переходит во вторичное.
Рис. 2. Поперечный разрез корня винограда в зоне поглощения (первичное строение):
1 — корневые волоски; 2—первичная кора; 3—эндодерма; 4— перицикл; 5—первичная флоэма; 6 — первичная ксилема; 7— сердцевина
В центральном цилиндре между флоэмой по кругу образуется камбиальная ткань. Камбий делится и откладывает внутрь кольца вторичную ксилему (древесину), а наружу — вторичную флоэму (луб); они по радиусу пересекаются сердцевинными и радиальными лучами (рис. 3). В результате деятельности камбия корень утолщается.
Во вторичной флоэме камбий образует толстостенные и тонкостенные лубяные элементы твердого и мягкого луба. Наряду с этим клетки эндодермы пробковеют и вся первичная кора высыхает и слущивается. Из клеток перицикла впоследствии образуется кольцо вторичной меристемы — феллоген — пробковый камбий; снаружи его все ткани высыхают и образуется корка. Ежегодно во вторичной коре закладываются новые кольца феллогена и образуются новые слои корки.
Уместно отметить, что корни филлоксероустойчивых видов винограда отличаются компактностью своих тканей, большой толщиной клеточных оболочек и пробкового слоя. Они способны быстро изолировать поврежденные участки тканей защитным слоем пробковой ткани.
Корни винограда в отличие от надземной части не имеют периода глубокого органического покоя.
Рис. 3. Поперечный разрез двухлетного корня
(по П. А. Баранову):
1 — кольцо древесины (ксилемы) первого года; 2—кольцо второго года; 3—перидерма второго года; 4 — флоэма; 5 — камбий; 6—сердцевинные лучи; 7 и 8 — радиальные лучи» заложившиеся в первом и втором году жизни корня; 9 и 10 — лучи, заложившиеся летом второго года; /1 — сосуды древесины первого года; 12 и 13 — сосуды древесины второго года
Они растут круглый год и притом дольше, чем побеги. Рост корней зависит главным образом от условий произрастания винограда. В течение вегетации наблюдаются две волны роста корней: первая — весенне-летняя, до середины июля, вторая — осенняя — в сентябре. Максимальный рост отмечается в июне, когда температура корнеобитаемого слоя почвы достигает +17...+ 21°. Рост корней наблюдается перед распусканием почек или в начале его, а массовое ветвление и усиленный рост их — в начале формирования листовой поверхности. Вторая волна роста начинается с сентября при наличии достаточного количества влаги и питательных веществ в почве и продолжается до тех пор, пока температура почвы не снизится до +8°. Во время засухи второй волны роста корней не бывает. В жаркий и летний период и зимой рост корней ослабляется или прекращается. В корнях, возникших осенью и зимой, происходит образование и накопление питательных веществ, преимущественно азотных, что имеет важное значение для начального весеннего роста побегов и формирования соцветий.
На протяжении всей жизни винограда у него формируется много молодых корней, проникающих в новые и новые участки почвы, где для их роста имеются благоприятные условия. Одновременно с образованием новых корней происходит отмирание старых — корнепад. Наиболее долговечны старые скелетные корни.
Корни винограда обладают хорошей регенеративной способностью. Они легко восстанавливают свои части после обрыва и подрезки. Особенно интенсивно регенерируют при достаточном увлажнении почвы и внесении удобрений, образуя густую сеть мелких разветвленных корешков.
Корни обладают и большой сосущей силой. Поглощение воды и почвенных растворов осуществляется корневыми волосками, которые всасывают и с большой силой выталкивают их в проводящие сосуды, заставляя подниматься вверх в стебель и его органы. Второй силой, заставляющей воду подниматься вверх, является сосущая сила листьев и испарение воды зелеными частями растения, в которые поступает вода из проводящих тканей.
Большое значение в обменных реакциях имеют населяющие почву вокруг корней микроорганизмы, бактерии, грибы и т. п. (ризосфера корней). Они способствуют переводу нерастворимых питательных веществ почвы в удобоусвояемую для растений форму.
Между развитием корневой системы и надземной части виноградного растения существует тесная корреляционная зависимость. Чем мощнее корневая система, тем лучше развивается надземная часть, больше прирост и выше урожай. Поэтому все агротехнические приемы, направленные на создание оптимальных условий для роста корней, одновременно служат и для получения высокого урожая винограда.
Корни хорошо развиваются из зеленых однолетних одревесневших побегов (черенков), хуже из двухлетних и старшего возраста. На узлах стебля корни образуются лучше, чем на междоузлиях, и лучше со стороны прорастающего глазка, что хорошо заметно при размножении винограда из двухглазковых и одноглазковых черенков.
Рост, развитие корней винограда и размещение их в почвенных горизонтах тесно связано с комплексом внешних условий и агротехникой. От характера и распространения корней в почве, глубины их залегания, радиуса отхождения и места всасывающей части в значительной степени зависят условия питания куста, его засухо- и морозоустойчивость, солевыносливость и т. п.
Познание характера роста и размещения корней винограда в почве служит основой для разработки ряда приемов по уходу за растением — предпосадочная обработка почвы, глубина вспашки и заделки удобрений и т. п. Хорошо развиваются корни в тех почвенных горизонтах, где имеются для них оптимальные условия. Так, например, корни локализуются в зонах достаточного увлажнения, а в те участки почвы и подпочвы, где влаги нет и количество ее ограничено, они почти не проникают. На землях с близкими грунтовыми водами корни доходят до сильно увлажненного горизонта, направляя сеть своих разветвлений поверхностно далеко в стороны. На богаре корни развиваются значительно слабее, чем на поливе. На поливных сероземах с низким стоянием грунтовых вод основная масса корней залегает в горизонтах 30—200 см, а мелкие их разветвления размещаются в слое 30—70 см.
Как недостаток, так и избыток влажности почвы вредны для роста корней.
Большое влияние на развитие корней оказывают почвенные условия. На рыхлой и плодородной почве они хорошо развиваются, а на бедной, галечниковой, засоленной и заболоченной — корневая система слабая. Плантажная предпосадочная обработка почвы способствует быстрому нарастанию корневой системы винограда. Задернение почвы, частые поливы небольшими дозами, мелкое рыхление междурядий приводят к разрастанию корней в верхних почвенных горизонтах и при глубокой обработке почвы корни могут в этом случае обрываться. Обильные, но редкие поливы, с глубокой междурядной обработкой почвы способствуют развитию корней в более глубоких почвенных горизонтах и захвату корневой системой больших почвенных объемов.
На удобренных, в том числе и микроэлементами, виноградниках корни развиваются значительно интенсивнее, чем на неудобренных.
Чем меньше площадь питания кустов, тем слабее развиваются корни.
На укоренение и приживаемость виноградных черенков, а значит и на силу роста саженцев, большое влияние оказывает предпосадочная подготовка черенков. Кильчевание, бороздование, замачивание перед посадкой в воде и обработка черенков стимуляторами роста ускоряют образование корней, дальнейший их рост, ветвление. Выход и качество саженцев повышается.
Чем сильнее развита надземная часть винограда, тем лучше развивается его корневая система.
Таким образом, создание наиболее благоприятных условий для роста и жизнедеятельности корней путем соответствующей обработки почвы, орошения, удобрения и других агротехнических приемов способствует хорошему росту куста и получению высокого урожая винограда.
В корневой части винограда содержится 40—70% воды. Зольных элементов в корне больше, чем в стебле, особенно азота и фосфора, а калия — меньше.
Корневая шейка.
Различают типичную корневую шейку, развивающуюся у сеянца из подсемядольного колена, и условную, которая имеется у вегетативно размножаемого растения на уровне почвы. Но она другого происхождения.
