Как растительные корни пробиваются сквозь твёрдую почву
Проходить сквозь твёрдую землю корням помогает особый «проходческий щит», делающий их прочнее и гибче.
Растениям тяжело расти на плотной почве: в верхних слоях не хватает воды и воздуха, а пробиться в нижние слои, где вода есть, корни не могут. Однако некоторые растения с этой проблемой справляются – благодаря особому строению корней.
Как известно, растительные клетки окружены клеточной стенкой, один из главных компонентов которой – это лигнин, сложный полимер, добавляющий клеточной стенке прочности. Можно предположить, что в корнях растений, которые хорошо растут на твёрдой почве, содержится больше лигнина. Сотрудники Университета штата Пенсильвания экспериментировали с несколькими сортами пшеницы и кукурузы: по геному сортов было видно, у кого лигнина синтезируется больше, а у кого меньше. Растения выращивали на почвах разной плотности, в одном случае эксперимент ставили на природе, а в другом случае – в теплице.
Пшеница и кукуруза росли на плотных и рыхлых почвах больше месяца, после чего у них измеряли длину корней и общую биомассу. Кроме того, строение корней изучали с помощью специальной лазерной томографии. Всё это сопоставляли с растительными генами. Оказалось, что у более «пробивных» разновидностей пшеницы и кукурузы на корнях есть особая структура – MCS, multiseriate cortical sclerenchyma, что можно перевести как «многослойная кортикальная склеренхима».
Склеренхимой называют механическую ткань, которая образована клетками с очень толстой одревесневшей оболочкой, причём живое содержимое клеток часто отмирает. Она служит опорой растению, и найти её можно в стеблях, корнях, черешках листьев и т. д. То, что нашли в корнях пшеницы и кукурузы – особая разновидность склеренхимы, которая выглядит как плотно упакованные слои мелких клеток, располагающиеся прямо под поверхностью корня. Отчасти это можно сравнить с проходческим щитом, который используют для рытья подземных тоннелей.
Одетые в MCS корни действительно содержат больше лигнина, они прочнее и одновременно эластичнее, чем корни без MCS. Поэтому прорастают они глубже, дотягиваясь до воды в более глубоких слоях почвы, и потому растения с такими корнями лучше растут. В статье в PNAS говорится, что кукурузные корни с этой склеренхимой прорастают в плотную почву на 22% глубже, а само растение наращивает на 39% больше биомассы.
Способность формировать склеренхимный «проходческий щит» на своих корнях есть только у 30–50% сортов кукурузы, пшеницы и ячменя. Вполне возможно, что такая способность есть не только у злаков, но и у других культурных растений. И очевидно, что эту особенность нужно учитывать, когда выбираешь, какой сорт посеять на той или иной почве.
Источник
Земля на огороде стала твердой, как камень: скошенная трава и другие методы, которые сделают ее мягче
Приобретение дачного участка – это только малая часть того, что вам еще предстоит сделать. Если вы хотите, чтобы будущий огород приносил ежегодно хороший урожай, вам с самого начала надо заняться повышением плодородия почвы. Для человека, не имевшего до покупки участка опыта в выращивании садовых и огородных культур, работа по удобрению земли может оказаться очень непростым и кропотливым делом.
Бывает и так, что вы уже в течение нескольких лет занимались на своей даче выращиванием различных овощей и ягод, но ни разу за все это время не удобряли землю. В этом случае со временем почва на вашем участке станет твердой, как камень, и покроется плотной коркой.
Она также может приобрести подобное состояние после таяния снега или обильных дождевых осадков. Работать на такой земле становится затруднительно, да и растения в такой почве едва ли станут хорошо расти. В этом случае, прежде чем начинать удобрять землю, надо хорошенько разобраться в ее исходном состоянии. Тогда вам проще будет подобрать нужные удобрения, в которых нуждается грунт.
Определение исходного состояния почвы
Самым идеальным вариантом для определения исходного состояния грунта, перед тем как начинать вносить подкормку, станет обращение к специалисту. Для этого вы просто берете образец почвы с вашего участка и отправляетесь в соответствующую лабораторию для аграриев.
После проведения специалистами тщательного исследования грунта с вашего огорода вам будет представлен соответствующий документ с подробным описанием результатов анализа. Там также будут находиться рекомендации, что вам необходимо предпринять для улучшения его качества. Используя полученную от специалистов информацию, вы уже сможете сами справиться с задачей по улучшению плодородности грунта на вашем дачном или приусадебном участке.
Как самому определить качество грунта
Если в месте, где расположен ваш участок, вдруг не окажется аграрной лаборатории, вам не стоит расстраиваться. При помощи тех советов, которые мы вам дадим, вы сможете сами определиться с характеристикой почвы на вашем огороде, не обращаясь за помощью к специалистам.
Прежде всего, вам надо будет набрать горсть земли с вашего участка и слепить из нее шарик. Затем тщательно исследуйте полученный объект. Эта процедура, которая известна как механический анализ почвы, даст вам возможность выяснить, сколько на данный момент в ней находится влаги и кислорода.
Кроме того, если при легком нажатии на шарик он вдруг рассыплется, то это является ярким свидетельством того, что грунт на вашем участке песчаный. В случае если вам удастся тот же объект раскатать в колбаску, а затем превратить ее в форму кольца, склеив при этом оба края, то на вашем огороде, без сомнения, находится глинистая земля.
Два основных вида почв
Выше мы привели пример лишь двух крайне противоположных видов грунта, в то время как существует много промежуточных ее степеней. В первом случае почва носит название легкой, и вам как владельцу участка надо сделать все, чтобы помочь ей сохранять влагу.
Второй пример относится к глинистому грунту. Здесь ваши действия прямо противоположны: вы с помощью крупнозернистого песка (могут использоваться другие наполнители) делаете землю более рыхлой. Уже после этого вы определяетесь с органической подкормкой, без которой ни один дачник не сможет обойтись.
А теперь давайте разберемся с тем, как можно улучшить качество почвы на дачном участке, сделать ее мягкой и плодородной без использования промышленных удобрений.
Используем песок для получения легкого грунта
Если на вашем участке имеется плотный суглинок или даже тяжелая глина, то наилучшим способом превратить такую почву в легкий грунт является внесение в нее хорошо промытого речного песка. Для этой цели необходимо будет его рассыпать под перекоп по всей поверхности участка из расчета 20 килограмм на каждый квадратный метр. После этого перекапываете огород заглублением штыка лопаты в почву на двадцать пять сантиметров.
Если вы подготавливаете землю под рассаду, тогда смешивайте в равных долях песок с торфом и компостом. Если вы по какой-то причине не сможете сделать смесь самостоятельно, у вас всегда остается возможность приобрести ее в готовом виде в магазинах садоводства. Такая обработка почвы с использованием песка дает наиболее длительный результат. Земля на вашем огороде будет оставаться рыхлой даже через несколько лет.
Удобряем участок навозом
То, что мы называем навозом, является настоящим кладом органических веществ. Этот продукт жизнедеятельности крупного рогатого скота содержит в себе все, что необходимо для быстрого развития и роста всех растений. Именно навоз после его внесения в огородную почву делает ее такой плодородной и насыщенной органикой. В качестве удобрений может подойти любой из его видов – коровий, конский или даже свиной. Однако, когда вы начинаете использовать такие органические вещества, вам необходимо будет придерживаться некоторых правил.
Если навозные удобрения свежие, то их допускается вносить в почву только в осенний период. Они используются только там, где уже все огородные культуры убраны. Дело в том, что свежий навоз ведет себя очень агрессивно. Он способен уничтожить всю корневую систему высаженных растений, попросту ее сжигая. Поэтому такие удобрения вносятся только в такую землю, где ничего не планируется сажать хотя бы в ближайшие несколько месяцев.
Если говорить о том, сколько такой органики требуется внести на один квадратный метр, то все зависит от ее вида. Например, коровьего навоза понадобится около шести килограммов, конского – до восьми на «квадрат». Если этот продукт успел уже перепреть, то он не будет представлять для растений никакой опасности и его можно смело вносить в землю участка непосредственно в момент посадки весной.
Используем траву в виде мульчи
Поверхностное покрытие грунта мульчей для улучшения его свойств и лучшего сбережения относится также и к одному из типов его разрыхления. Материалов, которые причисляют к данному типу удобрений, существует немало, однако скошенная и измельченная трава наилучшим образом подходит для этих целей.
Ее можно начинать использовать с ранней весны и до начала первых заморозков. Если же земля начинает промерзать и перекопать ее становится затруднительно, то и мульчу использовать уже не имеет смысла. Никаких иных ограничений для этого природного удобрения и разрыхлителя почвы не существует.
Давайте рассмотрим основные цели, которые удается достичь при использовании скошенной травы в виде мульчи. Во-первых, свежая трава в земле помогает сохранять там существенное количество влаги, так как она способствует задержке испарения ее из почвы. Во-вторых, свежескошенная измельченная трава будет медленнее разлагаться, что сможет обеспечить растениям, растущим на грядках, более длительную подкормку.
Кроме того, мульчирование земли скошенной травой дает ей возможность лучшего насыщения кислородом, а значит, она будет в течение большего срока сохранять свое рыхлое состояние. И наконец, последнее: мульчирование скошенной травой поверхности участка является наилучшим вариантом для тяжелых глинистых грунтов, так как такая подкормка сможет должным образом их размягчить.
Сажаем растения-сидераты
Сидератами называют такие растения, которые имеют очень длинные корни. Они также обладают способностью служить для почвы удобрением. Посадка растений-сидератов является одним из лучших способов разрыхления грунта. Их особенно любят те огородники, которые полностью отказываются от использования любых химических препаратов для удобрения почвы и выступают только за применение органических подкормок.
Вносим зеленые удобрения
Каждый садовод-любитель и огородник, занимаясь постоянно приобретением промышленных удобрений, тратит достаточно большие денежные средства. Однако существует множество других способов повысить качество грунта на приусадебном участке совершенно бесплатно.
Мы предлагаем вам разрыхлить и подкормить землю, используя только так называемые зеленые удобрения. Все они во множестве присутствуют на вашем участке. К таким удобрениям относятся цветки садовых культур, выполотая с грядок сорная трава, ветки после обрезки деревьев, опавшие листья, а также ботва культурных растений.
Источник
Уплотнение почвы
Уплотнение почвы – форма физической деградации почвы, которая приводит к усилению её эрозии и снижению урожайности. Уплотнение происходит из-за сжатия почвенных частиц, что снижает порозность. Растения на уплотненных почвах, как правило, мелкие и недоразвитые.
Чаще всего уплотняются почвы, в которых мало органики и много глины. Даже содержащие большое количество гумуса чернозёмы постепенно переуплотняются при регулярном орошении. При этом неизбежно снижение урожайности с/х культур.
Самая частая причина избыточного уплотнения почвы — это работа на полях тяжёлой техники. Почва от проходов техники уплотняется тем больше, чем больше насыщена влагой.
При переуплотнении возникает сопровождающий процесс – переувлажнение, также и наоборот — переувлажнение является причиной переуплотнения.
В уплотнении почвы выделяют процесс слитизации, которая наиболее выражена на орошаемых землях. В этом случае деградация почв настолько сильна, что почва фактически становится бесструктурной. Причём такая деградация необратима.
Длительный переизбыток воды в почве запускает процесс оглеения почвы. Такое состояние характеризуется низким содержанием кислорода и накоплением в почве токсичных для растений и почвенных организмов соединений. Плодородие почвы в результате заметно падает.
Многолетний опыт орошения чернозёмов достоверно показал, что химический состав почвы из-за орошения меняется в худшую сторону. Но еще больший урон наносят подтопления на обширных площадях, прилегающих к орошаемым землям, на которых отсутствует нормальная дренажная система.
Восстановление и предотвращение уплотнения
Очень трудно на практике восстанавливать нормальную плотность. Выделяют несколько приёмов регулирования поверхностных почвенных горизонтов и улучшения их плотности:
Хорошая почва наполовину состоит из питательного субстрата и наполовину – из воздуха. Воздушное пространство позволяет нормально циркулировать питательным веществам и воде, а также не препятствует нормальному росту корней. На слишком плотной почве растения выглядят бледными и обесцвеченными из-за недостатка питательных веществ. В дожди на таких участках застаивается вода, что еще больше ухудшает ситуацию.
Для борьбы с уплотнением раз в три года земле нужно давать отдых (оставлять «под паром»). Несколько циклов замораживания и оттаивания прекрасно рыхлят землю. В зависимости от главной причины проблемы предпринимают следующие меры: ограничивают движение техники, скота и людей на поле, устраивают дренажные канавки.
Источник
Легкая или тяжелая. Простой способ определения плотности почвы
Опытные дачники знают, что будущий урожай зависит не только от здоровой рассады, но еще и от механического состава почвы. Что это такое? И как распознать, какая почва на Вашем участке? #СеменаАлтая запускают ряд публикаций, где расскажем о видах почвы, как определить кислотность грунта, а также изменить его.
От механического состава почвы зависит ее плотность, водо- и воздухопроницаемость, влагоемкость. Каждый вид почвы по-разному обеспечивает растение необходимыми элементами питания, а также требует разного ухода.
По механическому составу почвы делятся на три вида: легкие (песчаные и супесчаные), среднетяжелые (суглинистые), тяжелые (глинистые). Выделяют также гравийные и каменистые, однако эти почвы редко встречаются в России.
Как определить плотность почвы?
Для быстрого и простого определения плотности почвы, возьмите пригоршню земли, равномерно смочите ее водой до консистенции густой пасты. Затем скатайте «колбаску» толщиной около 3 мм. После сверните ее в кольцо. Если почва хорошо скатывается, пластична, легко сворачивается в кольцо, держит форму – на участке глинистая, тяжелая почва.
Если при сложении в кольцо почва трескается, но в «колбаску» скатывается легко – у вас суглинистая почва.
Почва рассыпается, не скатывается и складывается в кольцо – вы имеете дело с легкими, песчаными почвами.
Как улучшить свойства почвы?
Стоит отметить, что на каждом из перечисленных типов почвы возможно получить богатый урожай. Так, например, тяжелые почвы питательнее, чем легкие. Однако на них часто застаивается вода, из-за чего страдают корни растений. Полезные микроорганизмы в таких почвах плохо работают, органика разлагается медленно. Талые воды с таких почв уходит позже. Чтобы немного облегчить такие почвы вносят песок (весной) или опилки (осенью). Благотворно на таких почвах сказывается посев сидератов, зеленых удобрений.
Легкие почвы, наоборот, плохо удерживают воду, быстрее прогреваются, обеспечивают хороший воздухообмен. Чтобы повысить влагоемкость таких почв вносят, например, глину. Также благоприятно на плотности почвы сказывается внесение органики.
Источник