Jak rostou kořeny rakytníku?
Půda jako prostředí je stabilní, což znamená, že její vliv na kořeny rostlin mnoha generací druhu je stálý a dlouhodobý. V důsledku toho mohou v různých částech areálu druhu, lišících se ekologickými podmínkami a především komplexem edafických faktorů, vznikat populace s různými morfologickými charakteristikami kořenového systému. Je známo, že na jihu, v suchých oblastech, stejně jako na písčitých půdách, jsou kořeny ovoce a bobulovin umístěny hlouběji, což je jejich přizpůsobení nedostatku vlhkosti. Vysoká hladina podzemní vody, stejně jako nadměrná vlhkost v půdě, způsobuje špatný vývoj kořenového systému [31].
Přírodní stanoviště H. rhamnoides, jeho ekotop, jsou záplavové oblasti, břehy jezer a mořské pobřeží. V různých částech přirozeného areálu výskytu rakytníku však nejsou edafické podmínky ekotopu stejné. Tyto rozdíly se mohou objevit i v rámci populace. Výsledkem je, že v širokých mezihorských údolích, na rovině, kde je stupeň vlhkosti v kořenové vrstvě vyšší kvůli blízkosti podzemních vod, rakytník vytváří slabě rozvětvený povrchový kořenový systém. Takové morfologické znaky jsou charakteristické pro rakytník z dolního toku řeky Katun (území Altaj) [10].
Vysokohorský rakytník jižního původu (jedinci z populací řek Karatal a Baksan), stejně jako sibiřské vzorky z populací vytvořených v suchých podmínkách Burjatska a Tuvy, se vyznačují rozvinutějším kořenovým systémem. Kořenový systém kaliningradského rakytníku rostoucího na primitivních píscích pobřeží Baltského moře s poměrně hlubokou spodní vodou má hluboko pronikající vertikální kořeny. Drsné podmínky Sajanů, tenký humumový horizont a blízký výskyt permafrostu neumožňují rakytníku populacím východních Sajanů vytvořit mohutný kořenový systém [70, 71, 72].
Rakytník má důležitou biologickou vlastnost. Bez ohledu na svůj původ a individuální vlastnosti tvoří rakytníkové jedince na povodích silně rozvětvený kořenový systém. Tuto skutečnost zaznamenali i další autoři, kteří studovali kořenový systém rakytníku na různých typech půd [13, 8].
K masivnímu zanášení přerůstajících kořenů a jejich zvýšenému větvení dochází již v jednom roce věku. Tato vlastnost je reakcí především na nedostatek vláhy v půdě. pokud se některý z faktorů prostředí odchyluje od optimálního pro daný druh, dochází v rostlině ke strukturální a funkční restrukturalizaci jeho jednotlivých orgánů, regulované genetickými a fyziologickými mechanismy.
Schopnost vytvořit dobře rozvětvený kořenový systém byla již v genomu rodových forem rakytníku, které se vytvořily v horách, protože vysokohorské rostliny se vyznačují zvýšenou schopností vytvářet vysoce rozvětvené kořeny. Vyznačují se také koncentrací kořenů ve svrchních půdních horizontech. Poté, co dlouho rostl na vlhkých stanovištích říčních údolí a mořských pobřeží, byl kořenový systém rakytníku upraven a získal hydromorfní rysy [16, 17, 18].
Zvláštnosti tvorby kořenového systému rakytníku v přírodních podmínkách jsou zachovány i při zavádění. Rozdíly se navíc objevují již v raných fázích ontogeneze, což svědčí o jejich genetické determinaci. Tyto rozdíly jsou výsledkem edafické variability (vliv půdních a hydrologických podmínek). Rakytník různého původu v povodích na rozdíl od přírodních stanovišť tvoří silně rozvětvený vláknitý kořenový systém. Tento vzorec je projevem předadaptace v nových podmínkách růstu a ukazuje na fylogenetickou jednotu četných populací.
Kořenový systém rakytníku byl studován mnoha autory v různých půdních a klimatických podmínkách. Výkopy kořenů prováděné v přírodních podmínkách a v kultuře umožnily zjistit, že na písčité vrstevnaté nivě a na černozemě podobných hlinitopísčitých půdách má rakytník altajský radiálně umístěné, provazcové (šňůrovité), slabě větvené kořeny . Podle Zh. Gatina v dospělých keřích rostoucích v nivách řek Katun a Ob dosahuje kořenový systém poloměru více než 12 m a většina kořenů se nachází v hloubce 0,5-1 m.
Výzkum A. P. Ryžkova a T. S. Ryžkové [56] prokázal, že kořeny 13 letních rakytníků pronikají do hloubky 80 cm, ale jejich hlavní množství (až 86 %) bylo soustředěno ve vrstvě půdy 30-50 cm. umístění kořenů a jejich pronikání do hloubky je podle stejných autorů ovlivněno hustotou půdy, jakož i uhličitany a velkými oblázky ležícími na hloubka 70 centimetrů nebo více. Vykopávky provedené v nivě dolního toku Katuně ukázaly, že kořeny divokého rakytníku pronikají do hloubky podložních hornin (až 1 m), ale jejich objem je soustředěn v horizontu 50-80 cm.
I.P Eliseev a spoluautoři [13 14] studovali morfologii kořenového systému rakytníku východního Sajanu a Altaje na světle šedých lesních hlínách a lučně-černozemních půdách v podmínkách oblasti Gorkého. Bylo zjištěno, že rakytník na povodích má na rozdíl od říčních niv vysoce vyvinutý vláknitý kořenový systém. Délka malých přerůstajících kořenů do tloušťky 3 mm je 50-74 % z celkové délky kořenů všech frakcí. Tvorba vysoce rozvětvených přerůstajících kořenů u rakytníku je podle těchto autorů adaptací na nová stanoviště, jako reakce na nedostatek vláhy. Výzkumy výše zmíněných autorů prokázaly, že u samčích a samičích rostlin neexistují žádné významné rozdíly ve struktuře kořenového systému.
Informace o kořenovém systému rakytníku v kultuře jsou omezené a týkají se především vzorků Altaj [14, 73] a Eastern Sayan [13].
Podle A.P. Ryžkova a O.N. Maslyuk [56]. v zahradě Omského zemědělského institutu na vyluhované černozemě leží převážná část horizontálních kořenů samičích i samčích rostlin rakytníku ve vrstvě půdy 0-30 cm, vertikální – 30-120 cm U samčích rostlin kořen systém sahá v okruhu 4 m do hloubky až 2,7 m a pro ženy – v okruhu do 1 m do hloubky až 2,2 m.
Podle I.P Eliseeva a I.A. Mišuliny [13] na světle šedých půdách v oblasti Nižního Novgorodu měly devatenáctileté rostliny vysoce vyvinutý vláknitý kořenový systém, který ve vysokých formách dosahoval hloubky 120-140. cm, a krátce – 80-120 cm Průměr kořenového systému vysokých keřů je 1,3-1,5 násobek průměru jejich koruny, u krátkých stromů 2,3-3,0 násobek.
Podle I.M.Vashchenka [8] je kořenový systém rakytníku na chudých písčitých půdách umístěn povrchově. Maximum kořenů se vyskytuje ve vrstvě 20-40 cm, kde je optimální teplota půdy, vlhkost a provzdušnění. Průměr kořenového systému je 8-9 m.
Jak bylo uvedeno výše, v našich podmínkách bylo studium kořenového systému poprvé provedeno metodou monolitu [31]. Výkopy kořenového systému plodonosných rostlin (stáří 6 let) byly provedeny koncem května – první polovinou června. Kořeny byly extrahovány z půdy vrstva po vrstvě, každých 20 cm, a po promytí byly roztříděny podle tloušťky do čtyř frakcí: o průměru do 1 mm, od 1 do 3 mm, od 3 do 8 mm a více než 8 mm. Poté byla změřena délka kořenů každé frakce pomocí milimetrového pravítka. Při hloubení kořenů jsme studovali rozložení kořenů různých forem rakytníku podél půdních horizontů. Výsledky našeho výzkumu jsou uvedeny v tabulce – 3.2.1.
Tabulka – 3.2.1 Rozmístění kořenů různých forem rakytníku podél půdních horizontů