Распространение корневых систем травянистых растений

Исследования морфологии растений позволяют глубже познать свойства почв. Это связано с тем, что «всякая особенность почвы неизменно сказыва­ется на развитии растений и особенно...

Результаты таких исследований могли бы дать наиболее убедительный ответ при решении вопроса о том, следует ли рассматривать галечниковую толщу как подстилающую породу или ее определенные слои могут быть от­несены к горизонтам почвы.

С этой целью нами на почвах неразвитого и укороченного профилей было проведено изучение распространения корневых систем растений в мелкозе- мистых горизонтах почвы и в различных слоях галечника [Зайдельман, 1958].

Характеристика корневых систем по профилю рассматриваемых почв проводилась в отношении трех групп травянистых растений:

1) злаково-полынных естественных ассоциаций;

2) желтой люцерны;

3) яровой пшеницы, возделываемой в условиях богарного и орошаемого земледелия.

Наибольшее внимание было уделено выяснению особенностей распрос­транения корневых систем растений на почвах неразвитого и укороченного профилей, поскольку эти разновидности занимают обычно господствующую площадь на массивах, почвы которых близко подстилаются галечником.

Распространение корневых систем полынно-злаковых растительных ас­социаций было изучено в Барлыкской и Аянгатинской степях.

Мелкоземистая толща разрезов 9 и 16 сложена по всему профилю сред­ним или легким суглинком. Непосредственно к галечнику примыкают суг­линистые горизонты почвы (рис. 12.4).

В этом случае в галечнике, подстилающем почвы на глубине 40—52 см (разрез 16) и 52—83 см (разрез 9), содержалось 17,0 и 23,9% (по массе) корне­вых остатков естественной полынно-злаковой растительности. Необходимо отметить высокое содержание корневых остатков в единице объема галечни­ка. Оно оказывалось обычно близким к содержанию корневых остатков в прилегающем к галечнику слое почвенного мелкозема или большим.

Рис. 12.4. Распространение корневых систем естественной полынно-зла­ковой растительности в каштановых почвах укороченного и неразвитого

профилей:

[1] — легкосуглинистая почва неразвитого профиля. Барлыкская степь, раз­

рез 16; 2 — легкосуглинистая почва укороченного профиля. Аянгатинская степь, разрез 9, Тува. Условные обозначения: светлый контур — содержание корне­

вых остатков (живых и мертвых корней); темный контур — содержание живых

корней в горизонтах почвы (г/дм^{1 * 3}) на рис. 12.5, 12.7

Рис. 12.5. Распространение корневой системы богарной яровой пшеницы в каштано­вой суглинистой почве уко­роченного профиля. Сут- Хольская степь, разрез 17. Условные обозначение те же, что и на рис. 12.4

слое почвы равно 1,57 г/дм³, а в верхнем слое галечника — 1,30 г/дм³ (раз­рез 16). В разрезе 9 — 0,75 г/дм³ в слое мелкозема, прилегающем к галечнику, и 0,84 г/дм³ в галечнике. Если принять во внимание, что корни распространя­ются только в мелкоземе, заполняющем промежутки между галечниковыми отдельностями, и внести поправку на объем камней, то содержание корней в верхнем слое галечника (в единице объема) увеличится в 1,6 (разрез 9) и в 2,1 (разрез 16) раза.

В наибольшей степени корневыми системами охвачены поверхностные слои галечника мощностью до 30 см. В нижележащих слоях галечника кор­невые остатки отсутствовали.

Значительное распространение корней в верхних слоях галечника на­блюдается только в тех случаях, когда весь почвенный профиль сложен суглинками или супесью. Если между сугли­нисто-супесчаными горизонтами и галечником находится слой песка, то корневая система ра­стений в верхнем слое галечника не получает заметного развития.

Отмеченные особенности распространения корней естественной растительности позволяют предполагать, что в почвах укороченного и не­развитого профилей суглинистого и супесчаного состава корневая система культурных растений также охватывает верхние слои галечника.

Исследования корневой системы богарной пшеницы на каштановых почвах укороченного профиля показали справедливость такой точки зрения (рис. 12.5).

Значительное развитие корней в верхнем слое галечника на суглинистых почвах было про­слежено и в отношении желтой люцерны на остепненных лугово-каштановых почвах укоро­ченного профиля.

Корневая система люцерны характеризова­лась мощным развитием в верхнем слое галеч-

ника (2,38 г/дм³). Только в пахотном горизонте содержание корневых остат­ков оказалось более высоким, чем в верхнем слое галечника (рис. 12.6). Все другие мелкоземистые почвенные горизонты имели равную (гор. А_подпах — 2,30 г/дм³) или меньшую массу корней (гор. В — 0,77 г/дм³, гор. В₂ —0,40 г/дм³). В слое галечника мощностью 30 см концентрировалось 29,5% корневых ос­татков люцерны, причем максимальное скопление корней отмечалось в вер­хнем 18-сантиметровом горизонте (24%).

Все исследованные выше группы травянистых растений произрастали на богарных землях надпойменных террас.

Однако устойчивое земледелие в климатических условиях Тувы, Хака­сии, Алтая и других областей возможно только при орошении.

Поэтому в Сут-Хольской степи на орошаемых каштановых однородных по составу почвах (тяжелый суглинок, легкая глина), подстилаемых галечни­ком на глубинах 10, 40, 66 и 115 см, были исследованы корневые системы орошаемой яровой пшеницы.

Рис. 12.6. Распространение корневой системы люцерны в лугово-каштано­вой остепненной суглинистой почве укороченного профиля. Аянгатинская степь

Условные обозначения те же, что на рис. 12.4

Корневая система орошаемой пшеницы на скелетных почвах, почвах неразвитого и укороченного профилей развивается не только в мелкоземис- тых горизонтах, но и в верхних слоях галечника. В наибольшей степени это отмечено на скелетных почвах (36% корневых остатков от общей массы).

14,7 и 3,2%. В почвах полного профиля в верхнем слое галечника корневые ос­татки не были обнаружены.

Таким образом, отмеченные законо­мерности развития корневых систем ес­тественной растительности в почвах, близко подстилаемых галечником, спра­ведливы и в отношении орошаемой яровой пшеницы.

Следует отметить и интенсивное развитие корней в поверхностных го­ризонтах, что в значительной мере свя­зано с орошением (рис. 12.7).

Корневая система пшеницы в вер­хних горизонтах галечниковых отложе­ний получает настолько сильное раз­витие, что превышает содержание корней в соответствующих по глубине мелкоземистых горизонтах почв пол­ного профиля. Поэтому верхний слой галечниковых отложений в скелетных почвах, почвах неразвитого и укорочен­ного профилей следует рассматривать как один из генетических горизонтов почв. Нижележащие слои галечника, в которые корневые системы растений не проникают, следует относить к подстилающей породе. К последней отно­сится и верхний слой галечника в почвах укороченного и неразвитого про­филей в тех случаях, когда между суглинистыми горизонтами почвы и галеч­ником залегает прослойка песка. При такой литологии корни растений в галечнике почти не развиваются.

Установлено, что в почвах неразвитого и укороченного профилей верх­ний слой галечника содержит значительную массу живых корней (до 10—25%). Выяснение причин такого распределения корневых систем связано с изуче­нием физических свойств мелкоземистых и галечниковых горизонтов почв.

12.3.2.1.2.