Корни деревьев удерживают почву

Корни

Э тим материалом мы открываем цикл статей, в котором познакомим вас с корневой системой дерева. В доступной форме объясним, что она собой представляет, как развивается, за что отвечает в сложном организме дерева, что оказывает на нее влияние и, наконец, какой ущерб может причинить корневая система дерева коммуникациям или фундаментам.

Функции

Корневая система дерева выполняет несколько основных и очень важных функций: поглощение из почвы воды, минеральных и органических питательных веществ, их транспортирование в ствол дерева, физическое закрепление дерева в вертикальном положении. Данные функции выполняются комплексно, т. е. взаимосвязаны и одновременны, нарушение или прекращение одной из них неизбежно вызывает отмирание корневой системы и, как следствие, гибель дерева. Корни способны синтезировать сложные органические соединения, необходимые для нормальной жизнедеятельности дерева.

Наиболее активно поглощают из почвы воду и растворенные в ней питательные вещества тонкие корни. Они различаются по строению и выполняемым ими функциям. Незначительная часть тонких корней способна интенсивно расти в длину, тем самым формируя осевую структуру корня (его рост в длину). Такие корни называют ростовыми. Основная же их масса, рано прекращая развитие в длину, интенсивно ветвится и образует так называемые мочки. Эти корни, в отличие от ростовых, только поглощают воду с питательными веществами и называются всасывающими.

Также в корневой системе дерева выделяют корни первичные – молодые окончания корней и их ответвлений – и вторичные, составляющие остальную массу корней. Первичные (всасывающие или поглощающие) обладают способностью поглощать из почвы воду с растворенными в ней питательными веществами. Вторичные корни транспортируют воду с питательными веществами в ствол дерева, в связи с чем их называют проводящими.

Структура корневой системы

Проводящие корни выполняют и другие важные функции. Прежде всего, они являются носителями поглощающих корней т. е. являются основой, на которой формируется активная часть корней и их поглощающая поверхность. В тканях проводящих корней накапливаются запасы органического вещества, продуцируемого деревом. Проводящие корни выполняют одну из важнейших функций, обеспечивающую биологическую устойчивость дерева, – восстановление активной части корней, утраченной по тем или иным причинам, а также увеличение числа активных ответвлений корней в процессе роста дерева, когда прежнего их количества становится недостаточно для обеспечения его нормальной жизнедеятельности.

Расположение и строение

Все элементы корневой системы подразделяются на три категории: стержневые корни, горизонтальные корни, вертикальные ответвления от горизонтальных

Одревесневшая корневая лапа с всасывающими воду корневыми окончаниями

корней. Они различаются не только по расположению, но и по строению.

Строение корневых систем дерева существенно изменяется в период от роста сеянца до глубокой старости дерева. Небольшой вначале, стержневой корень постепенно превращается в мощную, организованную и взаимосвязанную совокупность корней. Этот процесс протекает на протяжении всей жизни дерева: постоянно возникают и нарастают новые образования корневой системы, происходит накопление корневой древесины и одновременное отмирание, выпадение из живой системы части данных образований с последующим их преобразованием в органическое вещество почвы и дальнейшей минерализацией. Превращение первоначально возникшего стержневого корня в мощную и сложную корневую систему происходит неодинаковыми темпами в период роста дерева. Наиболее активно оно протекает в молодом возрасте, а уже к 40 годам корневая система приобретает стабильный вид, после чего происходящие в ней изменения носят чисто количественный характер.

В ботанике по морфологическим признакам различают два основных типа корневых систем: стержневой и мочковатый. Корневая система мочковатого типа отличается тем, что с самого начала ее формирования отсутствует основной (стержневой) корень или он не явно выражен. Для корневой системы стержневого типа характерно наличие хорошо выраженного стержневого корня. Этот тип свойствен древесным и кустарниковым породам, а также некоторым видам травянистых растений (щавель, люцерна и др.).

Микориза – симбиоз различных грибов со всасывающими корнями (корневыми волосками). Иначе – «грибокорень», так как ткани корня и гриба тесно связаны друг с другом.

Почва – среда обитания и формирования

Органические вещества в виде остатков мертвых корней, различные корневые выделения, а также интенсивно развивающаяся микрофлора воздействуют на физические свойства почвы (плотность, влагоемкость, теплопроводность, химический состав и т. д.), от которых, в свою очередь, зависит рост и развитие корневых систем. Эти особенности почвенной среды по-разному влияют на корни древесных растений. Начиная от изменения направления развития и скорости роста до изменения прироста по длине и диаметру. Непосредственно влияют на корни механические свойства почвы, в частности ее плотность. Рост корней многих деревьев приостанавливается при плотности почвы 1,4–1,5 г/см 3 .

Внезапное и существенное изменение структуры почвы, например из-за появления зон уплотнения или плужных подошв, серьезно препятствует развитию корней. На структуру почвы можно сильно воздействовать в ходе ее обработки, проездом по ней, встряхиванием, движением по влажной почве, орошением и осушением.

Воздух играет решающую роль в корневом дыхании, жизни микроорга­низмов и микоризы.

Насыщенность почвы воздухом зависит от объема пор и их размера. Большое количество крупных пор сокращает водоудерживающую способность (влагоемкость). Пропорциональное соотношение крупных, средних и мелких пор обеспечивает в почве оптимальное для роста растения количество воздуха и воды. Для обмена образующегося в почве (в процессе дыхания) углекислого газа с наружным воздухом необходим достаточный объем пор. Источником двух третей углекислого газа в почве являются микроорганизмы. Стабильная раздельночастичная структура с частицами приемлемой жесткости способствует хорошему газообмену.

Суберинизация – процесс накопления в тканях корня вещества суберин, в результате чего происходит опробковение экзодермы. Это приводит к уменьшению способности тканей корня поглощать воду.

Для жизнедеятельности корней необходимо определенное количество влаги в почве. В условиях недостатка влаги при ее увеличении в почве стимулируется рост корней. В свою очередь на переувлажненных почвах избыток влаги оказывает отрицательное влияние.

При уменьшении влаги в почве до уровня мертвого запаса отмирают корневые волоски, усиливается суберинизация поглощающих корней, а затем отмирают растущие корневые окончания и тонкие корни.

Водоудерживающая способность частиц суглинка, глины и органиче­ской субстанции обеспечивает снабжение растительности застойной почвенной влагой, в которой растворены питательные вещества. Почвенная влага подпитывается осадками, грунтовой водой и конденсацией из атмосфе­ры (роса, туманы), вызванной температурной дифференциацией между покровами и почвой.

Уплотнение почвы и обусловленный им дефицит воздуха наносят значительный вред активности корней. Рыхлая, хоро­шо вентилируемая почва (желательно по своей поверхности соответствующей общей поверхности кроны) имеет важное значение для обеспечения жизнеспособности дерева.

Различные проявления уплотнения почвы вызывают определенные поражения.

• Поначалу неприметные: отмирание корней, снижение жизнеспособности и связанной с нею сопротивляемости нападению вредителей, возникновение поражений и ран, появление гнили.
• Наблюдаемые признаки поражения: разреженность лиственного покрова, меньший размер листьев и их пожелтение, усыхание тонких ветвей, сухие участки кроны, оголение в зоне верхушки кроны вплоть до появления суховершинности, отставание в росте, поражение грибами (видны их плодовые тела) и далее до засыхания и гибели дерева.

В стадиях, предшествующих усыханию тонких ветвей, еще возможна регенерация с помощью мероприятий по улучшению почвы, таких как ее рыхление, снятие покрытия или озеленение. Далее помогут только радикальные меры – замена почвы, аэрация и восстановление кроны.

Уплотнения почвы – причины их образования и воздействие на жизнь дерева и его жизнеспособность

Причина

Результат

Проявление

Проезд автомашин и другого транспорта Сниженный газообмен Плохое дыхание корней Поражение микроорганизмов, вплоть до их гибели Возрастание концентрации токсических веществ Утаптывание пешеходами и уборочными машинами Уменьшенный объем пор Ограниченная влагоемкость Минимизация поглощения питательных веществ Сокращение насыщенности водой Вибрационное воздействие уличного движения и компрессоров Разрушение структуры почвы Образование уплотненных горизонтов Уменьшенная активность микроорганизмов Уменьшение возможностей по разложению органической массы Исчезновение возможности минерализации

Разрушение комковатой структуры и технологической пригодности почвы

Источник

Дерево и почва. Особенности взаимоотношений

Дерево и почва. Особенности их взаимоотношений влияют на здоровье растения сильнее, чем любой другой фактор. Знание механического состава почвы и ее структуры, показателей pH и ее водоудерживающей способности позволяет лучше подготовиться к работе с растениями в городских условиях.

Материал был взят из первого русскоязычного издания справочника Европейского специалиста по уходу за деревьями (European Tree Worker), который пригодится как владельцам питомников и садовых участков, так и сертифицированным специалистам.

Свойства почвы

Физические свойства почвы

Почвенный слой, встречающийся в естественных условиях, является результатом процессов биологического, химического и механического выветривания, а также эрозии почвообразующей материнской породы или подстилающей коренной породы, которые происходили на протяжении тысячи лет. Как правило, свойства почвы определяются особенностями материнской породы.

Геологический разрез грунта обычно состоит из четырех основных слоев, или горизонтов:

• Верхняя часть почвенного профиля представляет собой тонкий слой разлагающегося органического материала, который называется лесной подстилкой (органический слой).
• Затем идет горизонт А , в котором находится большая часть всасывающих корней деревьев. Этот слой богат органическим веществом.
• Горизонт В , расположенный на средней глубине, состоит из тонкотекстурных веществ из горизонта А и частиц грунта из материнской породы, расположенной ниже. Часто горизонты А и В смешиваются и формируют поверхностный слой почвы, как его называют специалисты, занимающиеся посадками растений в городских условиях.
• Самым нижнем слоем является горизонт С , состоящий из раздробленной и выветренной материнской породы.

Корнеобитаемый слой дерева, выросшего в редком древостое / на открытой местности

Деревья пускают корни там, где находят благоприятные почвенные условия. Для развития корневой системы требуется свободное пространство среди частиц грунта, а также органический материал и основные питательные вещества. Кроме того, для этого необходимо достаточное количество кислорода и воды. Поэтому всасывающие корни, как правило, занимают отрезок в 25 см от поверхности почвы, а на расстоянии ниже 100 см любые корни встречаются очень редко.

Корнеобитаемый слой дерева, произрастающего в ограниченных условиях /в городских условиях

Механический состав почвы

От механического состава почвы зависит, какие породы деревьев смогут успешно произрастать в данном районе.

Почва состоит из частиц грунта, одни из которых довольно большие, другие более мелкие. Таким образом, механический состав, или текстура, почвы определяется соотношением больших частиц к мелким. На этой основе выделяют:

Частицы песка довольно большие, и, как следствие, текстура почвы становится грубее.

Почвы с высоким содержанием глины являются тонкотекстурными.

Структура почвы

Структура почвы зависит от того, как частицы грунта группируются и образуют кластеры. Пространство между частицами называется поровым. Большие полости, как правило, заполняются воздухом, а в небольшие зазоры между почвенными агрегатами часто проникает вода.

Структура почвы легко разрушается вследствие уплотнения грунта, особенно в городской среде. Когда минералы в его составе сжимаются, пористость заметно сокращается. Уплотнение почвы снижает уровень содержания воды и препятствует движению кислорода в корнеобитаемой зоне. Таким образом, плотный грунт мешает развитию корневой системы.

Химические свойства почвы

Уровень pH

Измерение степени насыщения почвы кислотами или щелочами имеет большое значение, так как этот показатель влияет на выбор растений, подходящих для той или иной местности.

Уровень pH изменяется в диапазоне от 0 до 14:

• значение pH, равное 7, считается нейтральным;
• почвы с показателем pH являются кислотными,
• значение pH > 7 – почва считается щелочной.

Как правило, уровень pH в диапазоне 6–7 благоприятен для большинства растений. Деревья предпочитают pH

pH-метр: 1-Образец почвы 2-Краситель 3-Полость для взятия образца

Значение pH оказывает разнообразное воздействие на экологию и химические особенности почвы: оно определяет, какие виды смогут произрастать в данной местности и какие почвенные организмы будут там жить.

Еще один фактор, на который уровень pH оказывает существенное влияние, – это наличие или отсутствие минералов (питательных веществ). При определенном уровне pH некоторые необходимые для развития дерева элементы формируют нерастворимые в воде химические соединения, которые растение не может получить из почвы, так как корни могут всасывать только растворенные в воде минералы. Таким образом, в высоко кислотных почвах с уровнем pH 5,5 или ниже может наблюдаться дефицит фосфора, в то время как другие вещества могут стать токсичными.

В щелочных почвах с увеличением значения pH содержание кальция, магния и калия может повыситься. Однако железо и марганец при этом могут подвергаться физической трансформации и превращаться в твердые частицы, которые дерево не в состоянии усваивать из-за изменения их химической формы. Изменить уровень pH в почве для достижения более благоприятного для роста показателя очень сложно, так как объем грунта в корнеобитаемой зоне довольно велик.

Смотрите также: Строение дерева. От клеток до корней Биологические свойства почвы Почва – это экосистема, состоящая из миллиардов организмов. Животные, такие как насекомые и круглые черви, обитают в почве и лесной подстилке, улучшая тем самым аэрацию и ускоряя разложение элементов. Другие животные питаются корнями. Нематоды, микроскопические круглые черви, могут паразитировать на корнях и переносить заболевания. Еще одни представители почвенной экосистемы – это бактерии и грибы. Большинство из них полезны и способствуют разложению органического вещества. Корни формируют зону интенсивной биологической активности, которая называется ризосферой. По мере того, как корни удлиняются и проникают сквозь почву, от них отделяются корневые чехлики и внешние слои, и корневой материл попадает в землю. Это служит постоянным источником органических веществ, которыми питаются микроорганизмы. Некоторые корневые системы формируют симбиотические отношения с микоризными грибами . Как корни, так и грибы получают от этого пользу: грибы улучшают способность корней впитывать воду и элементы, необходимые для жизнедеятельности. Здоровый корень с микоризными грибами Круговорот элементов особенно важен для естественных экосистем. Годы сменяют друг друга, растения и их части отмирают и покрывают верхний слой почвы, где на них оказывают воздействие живые организмы и процессы выветривания. Постепенно они разлагаются и освободившиеся органические вещества попадают в почву, где их вновь впитывают корни растений. Процесс круговорота элементов прерывается в городской среде, где растительные остатки обычно убирают с поверхности земли. Скошенную траву, опавшие ветки и листья собирают и убирают в мешки. Из-за этого содержание органических веществ в городских почвах очень низкое. Грунтовые воды Объем воды, который почва может удер живать, определяется размером пор и комбинациями частиц. Общая площадь порового пространства и поверхности частиц у глинистых почв больше, чем у песчаных. Вода, которая вытекает из крупных пор под действием гравитации, называется свободной, или гравитацион ной, водой. Когда гравитационная вода вытекла, считается, что почва достигла уровня естественной полевой влагоем кости. Вода, которая остается в почве, задерживается частицами грунта (свя занная / удерживаемая вода). Когда почва достигает естественной вла гоемкости, вода поглощается корнями растений и испаряется. Затем в зависи мости от способности почвы удерживать воду будет достигнута точка, когда дере во больше не может извлекать воду из грунта. Она называется точкой устойчи вого завядания и подразумевает, что в земле отсутствует пригодная для ис пользования вода. Дерево, постоянно находящееся в точке устойчивого завядания, начнет увядать и погибнет. Появление первого русскоязычного издания справочника Европейского специалиста по уходу за деревьями (European Tree Worker) в России стало возможным благодаря сотрудничеству НПСА «ЗДОРОВЫЙ ЛЕС» (Россия) с ведущим немецким учебным заведением в области подготовки специалистов по уходу за деревьями – Нюрнбергской школы ухода за деревьями (Германия). Источник ➤ Adblock detector