Ve srovnání s nadzemními částmi hroznového keře je kořenová stavba a její funkce pro většinu pěstitelů spíše záhadou. Kořeny extrahují živiny a vodu z půdy a jsou také dominantním zásobním orgánem pro uhlohydráty a živiny (zásobník révy) během dormance (viz Opatření pro ukládání živin).
Poskytují také fyzickou podporu vinné révě tím, že udržují rostlinu v půdě a produkují hormony, které regulují růst výhonků a reakci keře na podmínky prostředí (viz Jak přidělování výhonků, listů a hroznů ovlivňuje kvalitu výnosu a odolnost pupenů).
Kořeny jsou ale skryté pod zemí – sezónní vzorec jejich růstu a funkce tedy nelze přímo zjistit. Růst a vývoj révy nad zemí prochází biologickými fázemi – lámání pupenů, kvetení, začátek zrání bobulí, sklizeň a opad listů. Ale sezónní cyklus růstu kořenů, který probíhá pod zemí, je méně zřejmý (viz Život kořenů révy).
Na fotografii: nadzemní a podzemní část hroznového keře po vykopání kořenové vrstvy, odrůda Concorde.
přímá korelace
Vědci odhadují, že keře uvolňují 30 až 60 % fotosyntátů pro růst kořenů. U dospělého keře vinné révy se povrchová plocha kořenů odhaduje na asi 100 metrů čtverečních ve srovnání s 10 metry čtverečními listové plochy. Zatímco většina „tenkých kořenů“, které absorbují vodu a živiny, je soustředěna v horním metru půdy, některé kořeny mohou růst do velkých hloubek (až 30 m) a sahat několik metrů od základny révy (viz Výkop kořenů vinice ).
hroznová rostlina vždy se snaží udržovat poměr root:escape v rozumných mezích a velikost úlu přímo koreluje s velikostí kořenového systému.
Kořenová struktura
Vinice se obvykle vysazuje sazenicemi, tedy vegetativním množením, a zpočátku se kořeny tvoří jako výrůstky kambiální vrstvy řízku v podmínkách vysoké vlhkosti. Na řízcích se kořeny obvykle tvoří v blízkosti internodia. Tyto vytvořené kořeny se stávají hlavními strukturálními kořeny, na které se následně, jak keř roste a vyvíjí, větví postranní (sekundární a terciární) kořeny.
Mohou se tvořit boční větve kdekoli podél kořenového systému a jejich tvorba závisí na schopnosti révy reagovat na podmínky prostředí (dostupnost vody, dostupnost živin) a šířit se do těchto oblastí. Na rozdíl od výhonků a listů, které mají předem naprogramované a předvídatelné uspořádání, jsou růst kořenů a větvení velmi flexibilní a velmi citlivé na místní půdní podmínky.
K růstu kořene dochází v meristému kořenového hrotu, kde dochází k buněčnému dělení (zóna dělení kořenů). Kořenová špička je pokryta slizovitým kořenovým kloboučkem, který chrání před oděrem částicemi půdy. Za touto zónou se nachází kořenová růstová buňka nazývaná „zóna prodloužení“, kde buňky začínají tvořit dvě vrstvy. Vnější vrstvou je kůra, kde dochází k vstřebávání a ukládání živin. Vnitřní vrstva se rozlišuje na xylem a floém, které jsou odpovědné za transport vody a živin nahoru a dolů rostlinou.
Dochází k maximální absorpci několik milimetrů od kořenového hrotu, kde se tvoří četné kořenové vlásky, které značně zvětšují plochu pro absorpci. Od kořenového hrotu se tyto vnější vrstvy a kořenové vlásky opotřebovávají, přičemž centrální válec a jeho cévní systém zůstávají pro transport do kmene, výhonků a dalších částí révy. Vrstva buněk mimo xylém se vyvíjí v kambium, které zvětšuje průměr kořenů a může iniciovat tvorbu a vývoj nových laterálních kořenových meristémů. Vnější „korkové kambium“ tvoří a vyvíjí ztvrdlé vnější buněčné vrstvy, které obsahují subarin – voskovitá, voděodolná látka, která tvoří jakousi bariéru mezi půdou a vodivými kořenovými pletivy.
Jemné kořeny jsou spojeny s mykorhizními houbami – symbiotický vztah, ve kterém houba zvyšuje příjem živin z půdy – a naopak jsou zásobovány sacharidy na podporu růstu a vývoje z fotosyntetických listů vinné révy.
Na fotografii: rozložení kořenů u podnože Riparia gluare, který je náchylný k bočnímu růstu kořenů, přičemž tvoří povrchový kořenový systém. Ostatní podnože jako např Kuderk 3309 , mají tendenci k vertikálnímu růstu kořenů.
Vývoj kořenů během sezóny.
V klidu jsou buňky obklopující xylémové cévy v kořenech naplněny škrobem a dusíkem, který se ukládá od začátku dozrávání bobulí, ale je mobilizován i z listů, když na podzim stárnou. Tyto rezervy jsou tím, co na jaře podporuje lámání pupenů a fungování mladých výhonků.
První viditelnou známkou přechodu révy z dormance do aktivního růstu je často tok xylémové mízy z prořezaných ran, tzv. pláč.
Hnací silou tohoto plačícího keře vinné révy je metabolická aktivita v pletivech kořene, protože půda se na jaře začíná ohřívat a startují životní procesy rostliny. Jak se skladované škroby a bílkoviny přeměňují na cukry a aminokyseliny, uvolňují se do xylemu.
výsledný osmotický tlak (vzhledem k vysoké koncentraci cukrů v xylémové míze) nasává vodu do kořínků, a to stačí ke zvednutí vody (a živin) ke špičkám výhonů – kde zvlhčí poupata, počínaje proces zlomu pupenů.
Když pupeny začnou bobtnat, špičky výhonků produkují auxiny, které jsou nakonec transportovány (prostřednictvím floému) dolů ke kořenům, aby stimulovaly růst kořenů. Interagují s gibereliny vytvořenými na špičkách kořenů (podporují prodlužování buněk). Tento proces vyžaduje čas, protože spící pupeny jsou izolovány od vaskulatury révy a potřebují se s ní znovu spojit, což je proces, o kterém se předpokládá, že bude dokončen v době květu (viz Jak hrozny začínají vegetační období po zimě).
To znamená, že na jaře růst kořenů zaostává za růstem výhonků – a suchá hmotnost kořenů mezi obdobími začátku lámání pupenů a kvetení je ve skutečnosti snižuje, protože jsou mobilizovány skladové zdroje závodu pro podporu růstu výhonů na začátku sezóny. Jak se objeví zelená hmota, růst kořenů se zrychluje a dosahuje vrchol mezi kvetením a tvorbou bobulí a poté postupně klesá během dozrávání bobulí.
Přestože biomasa kořenů narůstá od pozdního kvetení do opadu listů, většina biomasy se koncentruje ve větších, trvalé strukturální kořeny.
tenké kořeny Zde dochází k vstřebávání živin a vody. Jsou krátkodobé (méně než 5 týdnů) a často se nahrazují – pravděpodobně proto ve svém místě vyčerpávají zásoby živin a vody. Efektivní hnojení je založeno na životním cyklu tenkých kořenů (Kdy je nejlepší doba pro zakořenění hnojení).
Jak se zelený zápoj vinné révy po odkvětu ustálí, část fotosyntátu se vrací ke kořenům a doplňuje vinnou révu, což je proces, který se zrychluje, jak bobule dozrávají, tvoří se periderm a zelené výhonky přestávají růst.
Kořenová reakce na environmentální zátěže a technologické metody
Zelené operace . Růst kořenů závisí na toku auxinu z pupenů a nových výhonků. Menší řez, ponechání velkého množství jednoletých výhonů, bude mít za následek více listů a časnou velkou listovou plochu stimulovat růst kořenů. Tvrdý řez nebo poranění utrpěné během přezimování mrazem, které omezuje růst výhonků na začátku sezóny, také omezit růst kořenů. Zaštípnutí zeleného výhonku dočasně povede k pauza v růstu kořenů.
Vodní stres (sucho). Během vegetačního období vede transpirace vodní páry průduchy listů k největšímu příjmu vody z půdy (viz Jak hrozny reagují na sucho). Jak se zásoby vody v půdě vyčerpávají, poptávka po transpiraci z listů převyšuje příjem kořeny. Jak půda vysychá, kořenová pletiva zvyšují produkci kyseliny abscisové (ABA), která je transportována do listů a signalizuje uzavření průduchů, čímž se snižuje ztráta vody, ale také se snižuje uvolňování oxidu uhličitého, výměny potřebné pro proces fotosyntézy. Růst výhonků je zpomalený, ale ABA může mít opačný účinek na kořeny. Zdá se, že blokuje transport K+ (draselné ionty) do xylemu, což způsobuje import vody do rostoucích kořenových tkání. Proto, když malý nedostatek vodních kořenů může podpořit růst a využívat novou (méně vyčerpanou) půdu.
Přebytečná vlhkost: Každý ví, že réva “nemá ráda mokré nohy” – a lépe se jí daří s hrubou než jemnou texturou. Kořenové dýchání vyžaduje absorpci kyslíku rozpuštěného v půdě, který v podmáčených půdách se rychle vyčerpá. Během dlouhého období boggingu dušnost omezuje funkci buněk a také příjem živin a vody kořeny.
Přebytek živin : Potřeba keře růst a vyvíjet se nad zemí má tendenci stimulovat příjem živin a mechanismy zpětné vazby mohou příjem živin „vypnout“. Ale absorpce může překročit růstové požadavky révy a nadbytečná nabídka se může hromadit – často ve vakuolách v buňkách, kde obchody poskytují pojištění proti vyčerpání živin.
Nedostatek živin: s nedostatkem živin růst výhonků se zpomaluje kvůli zásobám omezujícím růst v buňkách. Kořeny absorbovat a vyčerpat živin v okolní kořenové zóně. Místní vyčerpání může přesměrovat příjem k jiným kořenům a prozkoumat oblasti bohatší na živiny.
Pokud je celkový přísun živin v hroznech v makroživinách (N, P, K) nedostatečný, pak kořenové buňky snížit produkci cytokininy, které při transportu na vrchol výhonků stimulují růst a dělení buněk.
Nicméně nižší hladina cytokininů v kořenech v reakci na nedostatek dusíku moci zvýšit růst kořenů – pravděpodobně proto, aby kořeny mohly zlepšit příjem živin použitím nové půdy, která ještě nebyla vyčerpána.
Závěry.
Kořenový systém hroznového keře je skryt pod zemí, ale jeho růst a celkový „podíl“ fotosyntátů asimilovaných vinnou révou, kritický pro zdraví a vývoj nadzemních konstrukčních prvků keře, výhonků, listů a bobulí (Kořenový systém hroznů).
Kořeny absorbují živiny, poskytují vodu, poskytují podporu a produkují hormony regulují celkový růst hroznového keře.
Vytvářejí symbiotický vztah s mykorhizními houbami, zvyšují příjem živin a vody nad rámec toho, co mohou poskytnout samotné kořeny.
Mají flexibilní růstovou zónu, která reaguje na různé půdní podmínky.
Kořeny jsou nejdůležitější zásobní orgány zásoby, které zajišťují potřebu cukrů a dusíku na začátku vegetačního období.
Přestože nemůžeme přímo pozorovat růst a vývoj kořenů pod zemí, víme to kořenové funkce jsou stejně důležité, dále zelený zápoj a hrozny, které pěstitelé aktivně obhospodařují při obdělávání své vinice.
