Особенности строения корневой системы у томата: Особенности строения корневой системы томата

✅ Все о корневой системе помидор: длина, глубина залегания, все особенности

Воздушные корни у томатов — глубина и расположение корней

Томаты или помидоры – одна из самых популярных сельскохозяйственных культур. Растение обладает уникальными характеристиками, что следует учитывать при выращивании для увеличения урожайности. Томаты имеют выраженную корневую систему, которую можно контролировать, изменяя направление роста и форму. Для этого разработаны агротехники, позволяющие увеличить общую площадь корней и способ прививки, с помощью которого можно добиться развития двукорневого куста. В статье мы расскажем, почему помидор – это овощ и ягода одновременно, как можно контролировать особенности строения этого растения.

Характеристика корня помидора: какая глубина, ветвистость корней

Томат или помидор – однолетнее или многолетнее растение семейства Пасленовые. Оба названия растения являются равноправными, хоть и имеют совершенно разную этиологию. Слово помидор образовано от итальянского «pomo d’oro», что в переводе означает «золотое яблоко». Томат – ацтекское название растения, но его можно встретить и в старых французских словарях.

Томат имеет сильную корневую систему стержневого типа с многочисленными ответвлениями. Они уходят на глубину от 1 метра, в диаметре могут распространяться до 2,5 м. В комфортных условиях корни могут образовываться на любых вегетативных частях растения, поэтому эту культуру можно сажать не только семенами, но и черенками, а также с помощью боковых побегов (пасынков). Если поставить свежий стебель помидора в воду, через 2-3 дня он образует новые корни. Подробнее про пасынкование помидоров можно прочесть в этой статье.

Стебель обычно прямостоячий или полегающий в зависимости от сорта томата. В высоту он вырастает от 30 см до 2 м. Листья имеют характерную для всех пасленовых культур пластину. Она крупная, рассечена на симметричные доли (картофельного типа). Быстро образуют мелкие цветки желтого окраса, которые собраны в выраженную кисть.

Какие виды по строению стебля

Большинство сортов томата являются факультативными самоопылителями, на одном растении имеются женские и мужские органы. Выделяют три разновидности помидоров в зависимости от особенностей стебля:

1. Нештамбовые (обыкновенные) – стебли ложатся в период образования плодов.
2. Штамбовые – имеют толстый и короткий стебель с характерной гофрированной поверхностью.
3. Картофельные — обладают специфичной формой листовой пластины, схожей с картофельной.

Также разделяют по силе роста:

1. Высокорослые или индертерминантные — растут, пока есть куда расти. Про высокорослые сорта и их представителей можно почитать в этом материале.
2. Кустовые или низкорослые: детерминантные, супердетерминантные и полудетерминантные.

Период плодоношения долгий, до нескольких месяцев. Томат образует сочные многогнездные ягоды различной формы и цвета в зависимости от сорта. Масса одного плода может достигать от 50 до 800 г. Среди представителей особое внимание уделяется сортам биф-томатов.

Есть еще отдельный вид томата — томатное дерево, почитать про которое можно по этой ссылке.

С ботанической точки зрения плоды томатов являются ягодами, несмотря на то, что во многих странах мира их считают овощами. Точку в споре поставил Верховный суд США, признав помидоры овощной культурой, поскольку они чаще подаются на обед, нежели в качестве десерта.

Формирование из семечка

Семена у помидоров мелкие, имеют серо-желтый окрас. Сохраняют всхожесть до 8 лет. Физиологически становятся зрелыми еще в плодах. При благоприятных температурных условиях и наличии света способны прорастать через 3-4 дня. Первый настоящий лист формируется через неделю после всходов, а через 5-6 дней развивается еще несколько листовых пластин. В среднем, на развитие одного листа требуется до 5 суток. По достижению нескольких недель начинают отрастать боковые побеги или пасынки. Период роста от посадки до плодоношения занимает до 70 суток в зависимости от скороспелости сорта.

Корневая система: типы корней

Корневая система растения – совокупность всех корней, их отростков и дополнительных элементов. Они нужны для питания, передачи воды и полезных элементов, а также для закрепления растения в земле. Существует два вида корневых систем:

1. Мочковатая — нет главного корня, но хорошо развиты боковые и придаточные. Внешне похожа на пучок.
2. Стержневая – имеется центральный корень, от которого могут отходить незначительное количество боковых и придаточных отростков.

Все сорта помидоров имеют только стержневую систему, что является особенностью этого растения. Он может уходить в грунт на глубину более метра. При рассадном способе корни обычно развиваются в верхних слоях почвы, при посадке семенным способом в открытый грунт только главный корень усиленно растет в длину. Как вырастить рассаду томатов дома описано тут.

Существует заблуждение, что томаты могут иметь мочковатую корневую систему. На самом деле, искусственное прищипывание главного корня является одной из агротехник.

Формирование системы

Воздействие на корневую систему помидоров нередко используют для ускорения роста и развития растения. Если повредить стержневой корень помидоров, он перестает расти в вертикальном направлении, но формирует большое количество придаточных отростков. Они располагаются в плодородном слое почвы, благодаря чему быстрее поглощают воду и питательные вещества из грунта. Подготовке грунта нужно уделять особое внимание, особенно если выращиваются томаты в теплицах из поликарбоната или других материалов.

Чтобы ускорить развитие корневой системы, есть два способа:

• прищипывание главного стержневого корня в момент пикировки саженцев на постоянное место. Во время этого важно обработать растение, поскольку есть риск заражения инфекцией. Для этого применяют слабый раствор марганцовки;
• стебель может образовывать корни на любом этапе жизни. Поэтому во время его активного роста можно присыпать нижнюю часть растения плодородным грунтом, за счет чего увеличивается площадь корневой системы.

Окучивание помидоров рекомендуется проводить только во влажной почве, например, после дождя или полива. В первый раз присыпание проводят, когда длина стебля достигнет 15 см, а во второй – спустя 2 недели. На протяжении этого периода рекомендуется применять дополнительную подкормку, что ускорить процесс развития новых корней.

Особенности двукорневых томатов

Формирование двукорневого растения – распространенный метод прививания помидоров. Его рекомендуется проводить для увеличения жизнеспособности особи не ранее, чем саженец вырастет до 12-15 см. Диаметр также имеет важное значение – стебель не должен превышать толщину карандаша (до 4 мм). Прививку проводят по следующей схеме:

1. На стволах обоих растений делают тонкий срез длиной до 3 см.
2. Их соединяют в месте среза и закрепляют тканью или прищепкой.
3. Чтобы избежать деформации, необходимо установить подпорку.
4. Через неделю нужно срезать более слабое растение на 3-4 см выше места прививки.

В результате этой процедуры получается куст томата с двукорневой системой. Это необходимо при выращивании культуры в неблагоприятных условиях и в неплодородных почвах, а также для увеличения урожайности. После прививки два растения развиваются как единый организм, за счет чего увеличивается площадь корневой системы.

Рекомендуется использовать одну сортосерию томатов для подвоя и привоя. В противном случае есть риск отторжения растений из-за генетической несовместимости.

Видео

Какой тип строения корневой системы у томата

Одной из самых часто используемых культур в отечественном садоводстве являются помидоры. Однако их выращивание нередко сопряжено с определенными трудностями. Но зная особенности строения корневой системы томата, владелец посадок сможет организовать грамотный полив и подкормку, что поможет значительно увеличить урожайность помидорных кустов.

Общая характеристика

Помидоры принадлежат к семейству Пасленовые. Изначально использовалось название томат, которое применяли Ацтеки при выращивании культуры. Но в Европе также прижилось и другое наименование, итальянское. В России одновременно используются два названия овоща, в литературе и речи обывателей термины «томаты» и «помидоры» равноценны.

Для справки! В переводе с итальянского помидор означает «золотое яблоко».

Томаты выращивают как культуру по всему миру, причем применяют промышленные способы культивации. Данный овощ, несомненно, входит в число самых популярных. А способов применения созревших, и даже невызревших, плодов огромное количество. Томаты едят сырыми, запекают и жарят, их сушат, замораживают или выжимают. Из помидоров готовят салаты, закуски, соления и маринады. Овощи добавляют в супы, консервы, горячие блюда.

Особенности роста сортов томатов

Помидоры бывают самых разнообразных сортов и разновидностей. Нередко они отличаются особенностями развития.

Высокорослые сорта

Эти сорта растут до тех пор, пока есть место. Если их не ограничивать в развитии, они вполне могут вырасти до трех метров в высоту. Зеленую и плодовую массу они набирают весь сезон. Если соблюдать правила ухода с куста можно собрать до 10 кг плодов. За счет устойчивости к болезням эти сорта способны плодоносить в течение длительного времени.

Уход за данной разновидностью отличается от других видов. Семена сеют на 10 дней раньше, чем обычные виды. Посев лучше осуществлять в кассетницы. У сеянцев должно быть сформировано около 10 листьев и цветочная кисть перед тем, как их высаживать на грядки.

Важно! Если соблюдены все правила посадки, то длина междоузлий должна быть от 5 до 7 см.

Низкорослые сорта

Низкорослые плодоносят рано. Куст имеет небольшую высоту. Эти сорта популярны за счет простоты ухода. Их не требуется подвязывать. Выращивают такие помидоры как в теплицах, так и на грядках. К такому виду относятся, например, многие помидоры черри.

Семена на рассаду высаживают в конце марта. Для них требуется подготовка почвы: перегной перемешивают с речным песком и грунтом. Земля должна быть влажной. Семена высаживают на 10 мм друг от друга. После высевания семена посыпаются небольшим слоем земли. Для создания парникового эффекта сверху укрывают полиэтиленом.

Важно! После появления у всходов двух листиков делают пикировку.

Полудетерминантные

Этот класс находится посередине низкорослых и высокорослых сортов. Полудетерминантные сорта включают все достоинства первых и вторых видов. Основная особенность данной разновидности — средний рост куста. Обычно выше 20 соцветия они не растут.

Первая гроздь закладывается над восьмым листом. Чаще всего у томата имеются дополнительные ветки. На них первое соцветие появляется после четвертого листа.

Важно! Главной особенностью этих сортов являются короткие междоузлия.

Полудетерминантные сорта урожай дают раньше, чем высокорослые.

Супердетерминантные

Данные сорта дают большой урожай при небольшом кусте. Данный вид выведен специально, чтобы получать ранние томаты в теплицах и на огороде. В эту группу также включаются гибриды. Здесь же находится особый вид — ультраскороспелые томаты, которые дают очень ранний урожай (с шести кустов можно собрать примерно 10 кг плодов).

Высота стебля у данной разновидности находится в пределах от 30 до 60 см. Другой особенностью этих томатов является их предрасположенность к загущенной посадке. Цветение происходит рано. Появление первого соцветия происходит над 6 листком.

Куст супердетерминантных сортов можно сформировать тремя способами:

1. Удаляют боковые побеги за месяц до сбора последнего урожая.
2. На растении оставляют 2 стебля.
3. Осуществляется формировка тремя стеблями.

Прищипку осуществляют солнечным днем. Благодаря такому подходу место обрыва быстро засыхает, а это способствует предотвращению проникновения инфекции.

Виды корневой системы

Если помидоры растут в комфортных условиях корни появляются в любой вегетативной части. Это позволяет размножать их черенками, семенами и боковыми побегами. Чем выше и крепче будет сорт, тем его корни будут длиннее. У куста помидора корневая система может быть двух видов.

Стержневая корневая система

Если тип корневой системы у томата стержневой, то это означает, что от главного ствола отходят небольшие отростки. Глубина залегания корней зависит от того, какой грунт. Перед посадкой и после нее важно разрыхлять землю.

Чтобы корневая система такого типа хорошо росла, требуется стимулировать придатки. Для этого рассаду высаживают под наклоном. Это позволит вырасти новым корневым придаткам от ствола.

Мочковатая корневая система

У мочковатой корневой системы имеются многочисленные корни, среди которых не выделяется главный корень. При таком строении, подземная часть может вырастать вглубь почвы до 0,5 метров. Сначала корневая система разрастается в ширину. Если ничего не мешает, а питания хватает, то корни сильно разветвляются и способны окутывать очень большие площади.

Если у помидора мочковатый тип корневой системы, то его нужно поливать менее обильно, но чаще. Для таких разновидностей важным становится мульчирование, которое предотвращает перегрев корешков у поверхности грунта. Не лишним бывает окучить такие помидоры, что также способствует сохранению корней.

Формирование томатов

Есть несколько способов формирования томатов. Конкретный метод зависит от вида помидоров. Если сорт томатов высокорослый, то куст необходимо формировать в один стебель. Смысла оставлять боковые ветки нет, так как на них цветки появятся, когда лето уже закончится, и куст потратит силы впустую.

При формировании стоит определиться с числом плодовых кистей. Если помидоры растут в теплице, то на них оставляют семь кистей. Над верхним соцветием оставляют один лист, а верхушку обрезают. Куст перестанет расти и потратит все силы на завязывание плодов.

Если куст растет в открытом грунте, то оставляют пять кистей, так как другие не успеют сформировать спелые плоды. Над верхним соцветием оставляют один лист и обрезают верхушку.

Если помидоры низкорослые, то их можно формировать следующими способами:

1. В один стебель: пасынки убирают, верхушку не обрезают, плодовые кисти оставляют.
2. В три стебля: оставляют главный стебель и два нижних пасынка. На пасынках должно остаться по одной цветочной кисти и одному листу. Это поможет получить восемь соцветий.
3. Точка роста переводится на боковой побег. Данный вариант подходит для кустов, которые растут в теплице. Оставляют один главный стебель и нижний пасынок, отходящий от него. Затем при росте оставляют еще один пасынок на боковом побеге. Верхушку подрезают, оставляя один лист.

Важно! На пасынках третья кисть плодоносит помидорами плохого качества. Вот почему не стоит ее оставлять.

Прищипывание

При прищипывании снимают верхушку стебля с точкой роста. Щипок останавливает рост растения, поэтому все силы куст направляет на формирование плодов.

Процедуру производят во время активной вегетации, во второй половине июля. Прищипывание позволяет повысить качество куста, уменьшить сроки созревания помидоров, продлить период плодоношения.

Все это положительно влияет на плоды и значительно повышает урожайность. Прищипка позволит ускорить внутренние процессы и приблизить созревание помидоров на две недели раньше срока.

Пасынкование

Процесс удаления лишних побегов называется пасынкованием. При уходе за помидорами данная процедура является обязательной. Ее стоит проводить регулярно, а сам пасынок нужно удалять как можно раньше, чтобы травма помидорному кусту была меньше.

Пасынковать боковой отросток нужно тогда, когда он достигает длины 5-10 см. Чтобы отличить пасынки от плодовых кистей, стоит руководствоваться следующими признаками:

1. На верхушках пасынков располагаются листья.
2. С момента выдвижения на кисти уже есть похожие на колокольчики небольшие бутоны.

Высокорослые томаты иногда формируют в два стебля. В этом случае у ствола оставляют пасынок, который расположен под первой цветочной кистью. Среднерослые пасынкуют также, как и высокорослые. Низкорослые пасынкуют в один стебель.

Существуют разные виды томатов. Они могут быть высокорослыми, среднерослыми и низкорослыми. У таких разновидностей может сформироваться мочковатая или стержневая корневая система. Первая собирает питательные вещества практически с поверхности, вторая уходит вглубь и крепко держит помидорный куст. В зависимости от типа корневой системы, по разному организуют полив — часто и понемногу или реже, но обильно. Остальной уход за томатами не зависит от корней, а больше связан с особенностями конкретного сорта.

Корневая система томатов

Помидоры — теплолюбивое однолетнее домашние растение с разветвленной корневой системой, глубина корней томатов достигает 2-х метров. Она выполняет функцию питания, насыщает стебель и плоды влагой, полезными элементами из почвы, фиксирует растение в грунте. Правильный уход и подкормка крайне важны, так как со слабыми корнями, которые не получают достаточного питания, не будет ни роста, ни урожая.

Корневая система томатов: виды и характеристики

Если растение находится в комфортных для развития условиях, корни могут появиться в любой вегетативной части, что дает возможность разводить культуру не только семенами, но и черенками, боковыми побегами (пасынками). Глубина залегания корней зависит от сорта: чем выше и крепче сорт, тем длиннее и толще его корневище. Корневая система помидоров имеет стержневое строение. От центрального крепкого ствола отходят небольшие боковые отростки.

Корневая система томатов

Важно! Глубина корней помидоров зависят от плотности грунта, поэтому перед посадкой и периодически после нее землю нужно рыхлить.

Для роста любого растения важно развитие его корневой системы. Чтобы она развивалась хорошо, нужно стимулировать придатки. Корни помидоров тоже нуждается в дополнительной стимуляции. Для этого рассаду, особенно высокорослых сортов, высаживают под наклоном, чтобы ствол отрастил новые корневые придатки.

Для того чтобы урожай был хорошим, нужно уделить особое внимание подготовке грунта. Длина корней у помидоров напрямую зависит от состава почвы, что, естественно, скажется на урожайности.

Для ускорения развития нужно:

• Прищипывать главный стержень при пикировке саженцев на постоянное место. Обработать томат слабым раствором марганцовки, чтобы защитить от инфекции.
• Присыпать стебель при его активном росте в нижней части плодородной почвой, чтобы увеличить площадь корневой системы.
• Регулярно окучивать кусты.

Когда на стебле немного выше почвы появятся белые бугорки, это значит, что настал период роста корней и пришло время для первого окучивания (влажной почвой). Второй раз окучить посадки нужно будет, когда стебель посинеет. Правильное и своевременно проведенное окучивание помогает значительно увеличить корневую систему, тем самым дает растению возможность дать больше плодов.

Виды корневой системы томатов

Еще один полезный и эффективный прием — мульчирование почвы. Мульча не дает грунту полностью высыхать и удерживает влагу, тем самым напитывая растение, а также защищает землю от перегрева, спасает растение от высыхания или гниения. Кроме того, под ней хорошо размножаются полезные для почвы и растений микроорганизмы.

Важно! Обязательно нужно защищать стебель от фитофторы, вредителей, перегрева или влаги. И только при комплексном уходе томат даст хороший урожай.

Советы и рекомендации огородникам

Родина томатной культуры — Эквадор, Перу, а значит, это очень теплолюбивое растение. Чтобы урожайность была хорошей, нужно обеспечить должный уход как стеблю, так и корневой системе. Для этого потребуется создать оптимальные условия для корней, чтобы ствол растения хорошо рос и «выкормил» достаточно плодов: удобрить почву, подавить патогенные организмы.

Если планируется выращивание томатов на подоконниках, нужно очень тщательно подойти к выбору сорта. Подойдут только низкорослые разновидности с компактной подземной частью. Неверный выбор сорта может привести к гибели рассады из-за нехватки кислорода и солнечного света, места для развития. Эти овощи требуют свободы в почве, их корешки не смогут нормально развиваться в узких вазонах. Гораздо больше для них подходит теплица: в ней стабильная температура, плодородный грунт и достаточно места.

На заметку! При выращивании помидоров рассадным методом нужно учесть, что их корневая система при пересадке или пикировании будет поверхностной. Поэтому рассадные помидоры не могут впитывать влагу из глубины почвы и нуждаются в дополнительном поливе и качественной подкормке.

Для правильного формирования корневой системы из семечка потребуется:

• Семечки поместить в воду с солью (1 ч.л. на 0,5 л.воды). Таким образом отбираются хорошие семена, пустые невсхожие всплывают, их сразу можно выбросить.
• Следом нужно замочить хорошие семена в теплой воде (не меньше +25°С) на 18 −20 часов.
• После замачивания просушить семена на бумажном полотенце или салфетках.
• Поместить семена, замотанные во влажную марлю, в холодильник на сутки, после чего их подсушить.
• Высадить семена в грунт.

Такая подготовка закалит посадочный материал, растения из него будут более жизнестойкими.

При правильной подготовке семян и почвы, грамотном уходе можно ежегодно снимать отличные урожаи помидоров.

Источники:

http://poferme.com/ogorod/ovoshhi/tomaty/kak-vyrastit/kornevaya-sistema-pomidora.html
http://ogorodguru.com/ovoshhi/osobennosti-stroeniya-kornevoy-sistemy-tomata
http://7ogorod.ru/pomidory/kornevaa-sistema-tomatov.html

особенности строения и функции — 24Симба

Содержание статьи:

Помидоры, или томаты, являются одной из самых популярных культур в сельском хозяйстве. При выращивании требуется особый подход к корневой системе томатов. Это растение имеет уникальные характеристики, которые позволяют увеличивать урожайность. О корневой системе томатов, ее видах, типах, функциях и особенностях будет рассказано в статье.

Общая характеристика

Помидор, или томат, – это многолетнее либо однолетнее растение, которое относится к семейству Пасленовых. Следует отметить, что оба названия этого растения являются верными и равноправными, несмотря на то, что у них абсолютно разная этимология. Само слово «помидор» возникло от итальянского pomo d oro, которое в переводе обозначает «золотое яблоко».

Вам будет интересно:Каково значение и происхождение слова «суббота»?

Томат – это название, которое дали растению ацтеки, оно также встречается в ранних французских словарях. Их возделывают как овощную культуру и используют в пищевой промышленности. Растение по своей сути — довольно необычное, имеет полезные плоды, а его культивация широко распространена по всему миру.

Тип корней

Корневая система томатов имеет стержневой тип, с многочисленными ответвлениями. Корни уходят в грунт на глубину более одного метра. Радиус их распространения под землей достигает 2,5 метра. В комфортабельных условиях корни образовываются абсолютно на любых вегетативных частях томата. Именно по этой причине данную культуру сажают семенами, черенками, а также при помощи «пасынков» (боковых побегов). Если поставить свежий помидорный стебель в воду, спустя два-три дня на нем образуются новые корни.

Вам будет интересно:Мечник — это кто? Значение слова

Интересный факт, что с точки зрения ботаники плоды помидоров являются ягодами, невзирая на то что в большинстве стран во всем мире их считают овощными плодами. Многолетний спор в данном вопросе завершился вердиктом Верховного суда США, который признал растение томата овощной культурой. Связано это было с тем, что помидоры подаются к обеду, а не в качестве десертного блюда.

Описание

Как говорилось ранее, помидоры — это культура, которая имеет очень широкое распространение во всем мире. Обычно у томатов прямостоячий либо полегающий стебель, в зависимости от его сорта.

В высоту эта культура вырастает от 30 см до 3 метров. Листья помидоров имеют пластину, характерную для всех растений семейства Пасленовых. Сама пластина листа довольно крупная, и имеет рассечение на симметричные доли (картофельный тип).

Вам будет интересно:»Встреча»: синоним к слову

На стебле томата образовываются небольшие цветки желтого цвета, собранные в кисточку. Это происходит достаточно быстро. В своем большинстве сорта томата – это факультативные самоопылители, то есть на растении находятся мужские и женские органы. В основном выделяют всего три разновидности томатов. Все зависит от особенностей стебля:

• Штамбовые – имеющие короткий и довольно толстый стебель с особенной гофрированной поверхностью.
• Нештамбовые – также называемые обыкновенными, у которых стебли ложатся во время образования плода.
• Картофельные – имеют специфическую форму листовой пластины, которая очень похожа на картофельную.

Особенности корневой системы томатов разных видов несколько отличаются друг от друга. Эти растения также имеют разделение по силе роста.

Особенности роста

Каждый сорт имеет свои отличительные характеристики:

• Индертерминантные (высокорослые) — это сорта, которые растут пока им есть куда расти. Данные представители при комфортных тепличных условиях могут достигать в высоту до трех метров либо будут расти до тех пор, пока стебли не начнут упираться в крышу теплицы.

• Детерминантные (низкорослые, кустовые) сорта, в отличие от предыдущих, сильно не растут в высоту. Они образовывают ограниченное количество соцветий томата и кистей, обычно от четырех до восьми, а затем прекращают свой рост.
• Полудедетерминантные – это серединные сорта между детерминантными и индертерминантными. Они заключают в себе все достоинства этих двух разновидностей – это рост и богатый урожай.
• Супердетерминантные – это сорта, которые дают ранний и хороший урожай при небольшой высоте куста томата.

Также существует отдельный вид – томатное дерево, которое имеет свои особенности. Этот гибрид дает очень хороший урожай, при этом имея свою специфику выращивания.

Формирование из семян

Из семян, которые имеют мелкие размеры и серо-желтый цвет, формируется корневая система томата. Семена сохраняют свою всхожесть до восьми лет. Физиологически они становятся вполне зрелыми, еще находясь внутри плода. При благоприятных условиях, комфортабельной температуре и достаточной подаче света семена способны дать первые всходы через трое-четверо суток. Первый лист формируется приблизительно через неделю, после первых всходов, а, спустя еще шесть или семь суток, развивается до десяти листовых пластин.

В среднем для развития одного настоящего листа необходимо около шести суток. Спустя несколько недель отрастают боковые побеги, так называемые пасынки. Срок роста от самой посадки до начала плодоношения составляет около 70 суток, учитывая скороспелость сортов.

Следует отметить, что не все семена помидора имеют возможность прорастать одинаково во всех регионах, поэтому необходимо очень внимательно подбирать посевной материал.

Виды корней и типы корневых систем

Корневая система у любого растения – это совокупность абсолютно всех корней, а также их отростков и всех дополнительных элементов. Они необходимы для питания, передачи всех полезных элементов, находящихся в почве, добавках и воде. В функцию корневой системы томата также входит и закрепление самого растения в грунте, что, по сути, является своеобразным фундаментом.

В природе существует два вида корневой системы:

• Стержневая, в которой есть центральный корень, способный давать небольшое количество придаточных и боковых отростков.
• Мочковатая, которая не имеет главного корня, но при этом очень хорошо развиты придаточные и боковые. Внешне такая система напоминает своеобразный пучок.

Следует обратить внимание, что все сорта томата имеют исключительно стержневую корневую систему, что является своеобразной особенностью данного растения. Как говорилось ранее, корень может уходить в грунт на глубину более одного метра.

В том случае если используется рассадный способ, корни томата чаще всего развиваются преимущественно в верхних слоях грунта. При посадке растения семенным способом в открытую почву лишь главный корень стремительно прорастает в глубину.

Существует такое заблуждение, что помидоры могут иметь не только стержневую, но и мочковатую корневую систему. Однако следует уточнить, что искусственное прищипывание, которое позволяет формироваться другим корням, – это всего лишь одна из агротехник, применяемая при выращивании томатов.

Формирование

Рассмотрев виды корней и типы корневых систем, необходимо обратить внимание на их формирование. В отношении корней довольно часто используют определенное воздействие для ускорения развития и роста растения.

Необходимо знать, что при повреждении главного корня томата он перестанет расти вертикально и начнет формировать большое количество боковых и придаточных отростков. Чаще всего они расположены в плодородном слое грунта, из-за чего они быстрее, чем обычно, поглощают питательные вещества и воду из грунта.

Для правильного формирования корневой системы томатов также необходимо уделять пристальное внимание самому грунту, особенно если растения выращивают в теплице.

Прищипывание

Для ускорения развития корневой системы и, соответственно, быстрого получения урожая используют два способа – это прищипывание и пасынкование. При применении такого агротехнического приема, как прищипывание, искусственно ограничивают рост главного побега.

Стоит обратить внимание, что верхушку побега нужно прищипывать (удалять) только после тогок как верхние цветки растения раскрылись. После прищипки над самим соцветием необходимо оставить один или два листочка, так как они снабжают плоды томата питательными веществами. Также нужно осуществить обработку растения слабым раствором марганцовки, для снижения риска заражения различными инфекциями.

Стебель помидора образовывает корни в любой период своего роста. Поэтому во время активной стадии рекомендуется присыпать нижнюю часть растения насыщенным питательными веществами грунтом. Благодаря этому увеличится площадь корневой системы, и она станет похожа на мочковатую, но не будет являться таковой по факту.

Пасынкование

Это агротехнический прием, при котором удаляют боковые побеги, называемые пасынками. Необходимость пасынкования обусловлена рядом причин.

• Во-первых, из-за того, что помидор является теплолюбивой культурой, так как он родом из Южной Америки. В связи с этим необходимо осуществлять регулировку нагрузки на куст, чтобы он мог хорошо развиваться, учитывая наши климатические условия.
• Во-вторых, при наличии большого количества «пасынков», а в следствие чего и листьев, корневая система не в состоянии обеспечить верхнюю часть растения достаточным для развития количеством питания. По этой причине некоторые листья желтеют и отмирают ранее положенного срока.
• В-третьих, большое количество листков загущает всю посадку. По этой причине растение получает меньше света, воздуха и тепла, что приводит к снижению уровня развития, а в некоторых случаях к заболеваниям и гибели.

Именно по этим причинам помидоры пасынкуют, что дает растению хороший рост и развитие, а также богатый урожай.

Томаты очень популярный, полезный и вкусный продукт. Благодаря своим замечательным качествам он так нравится людям. Сегодня сложно представить праздничный стол без салата из помидоров или второго блюда с соусом, приготовленным с использованием томата. Этот овощ заслуженно пользуется популярностью, радуя человека своими прекрасными вкусовыми качествами.

Источник

Особенности корневой системы томата

Корневая система томатов — глубина и расположение, длина корней в два яруса, почему корни на поверхности

Томаты или помидоры – одна из самых популярных сельскохозяйственных культур. Растение обладает уникальными характеристиками, что следует учитывать при выращивании для увеличения урожайности. Томаты имеют выраженную корневую систему, которую можно контролировать, изменяя направление роста и форму. Для этого разработаны агротехники, позволяющие увеличить общую площадь корней и способ прививки, с помощью которого можно добиться развития двукорневого куста. В статье мы расскажем, почему помидор – это овощ и ягода одновременно, как можно контролировать особенности строения этого растения.

Характеристика корня помидора: какая глубина, ветвистость корней

Томат или помидор – однолетнее или многолетнее растение семейства Пасленовые. Оба названия растения являются равноправными, хоть и имеют совершенно разную этиологию. Слово помидор образовано от итальянского «pomo d’oro», что в переводе означает «золотое яблоко». Томат – ацтекское название растения, но его можно встретить и в старых французских словарях.

Томат имеет сильную корневую систему стержневого типа с многочисленными ответвлениями. Они уходят на глубину от 1 метра, в диаметре могут распространяться до 2,5 м. В комфортных условиях корни могут образовываться на любых вегетативных частях растения, поэтому эту культуру можно сажать не только семенами, но и черенками, а также с помощью боковых побегов (пасынков). Если поставить свежий стебель помидора в воду, через 2-3 дня он образует новые корни. Подробнее про пасынкование помидоров можно прочесть в этой статье.

Стебель обычно прямостоячий или полегающий в зависимости от сорта томата. В высоту он вырастает от 30 см до 2 м. Листья имеют характерную для всех пасленовых культур пластину. Она крупная, рассечена на симметричные доли (картофельного типа). Быстро образуют мелкие цветки желтого окраса, которые собраны в выраженную кисть.

Какие виды по строению стебля

Большинство сортов томата являются факультативными самоопылителями, на одном растении имеются женские и мужские органы. Выделяют три разнов

Корень томата — Огородик

Корневая система томатов: особенности строения и функции

Помидоры, или томаты, являются одной из самых популярных культур в сельском хозяйстве. При выращивании требуется особый подход к корневой системе томатов. Это растение имеет уникальные характеристики, которые позволяют увеличивать урожайность. О корневой системе томатов, ее видах, типах, функциях и особенностях будет рассказано в статье.

Общая характеристика

Помидор, или томат, – это многолетнее либо однолетнее растение, которое относится к семейству Пасленовых. Следует отметить, что оба названия этого растения являются верными и равноправными, несмотря на то, что у них абсолютно разная этимология. Само слово «помидор» возникло от итальянского pomo d oro, которое в переводе обозначает «золотое яблоко».

Томат – это название, которое дали растению ацтеки, оно также встречается в ранних французских словарях. Их возделывают как овощную культуру и используют в пищевой промышленности. Растение по своей сути – довольно необычное, имеет полезные плоды, а его культивация широко распространена по всему миру.

Тип корней

Корневая система томатов имеет стержневой тип, с многочисленными ответвлениями. Корни уходят в грунт на глубину более одного метра. Радиус их распространения под землей достигает 2,5 метра.

В комфортабельных условиях корни образовываются абсолютно на любых вегетативных частях томата. Именно по этой причине данную культуру сажают семенами, черенками, а также при помощи «пасынков» (боковых побегов).

Если поставить свежий помидорный стебель в воду, спустя два-три дня на нем образуются новые корни.

Интересный факт, что с точки зрения ботаники плоды помидоров являются ягодами, невзирая на то что в большинстве стран во всем мире их считают овощными плодами. Многолетний спор в данном вопросе завершился вердиктом Верховного суда США, который признал растение томата овощной культурой. Связано это было с тем, что помидоры подаются к обеду, а не в качестве десертного блюда.

Описание

Как говорилось ранее, помидоры — это культура, которая имеет очень широкое распространение во всем мире. Обычно у томатов прямостоячий либо полегающий стебель, в зависимости от его сорта.

В высоту эта культура вырастает от 30 см до 3 метров. Листья помидоров имеют пластину, характерную для всех растений семейства Пасленовых. Сама пластина листа довольно крупная, и имеет рассечение на симметричные доли (картофельный тип).

На стебле томата образовываются небольшие цветки желтого цвета, собранные в кисточку. Это происходит достаточно быстро. В своем большинстве сорта томата – это факультативные самоопылители, то есть на растении находятся мужские и женские органы. В основном выделяют всего три разновидности томатов. Все зависит от особенностей стебля:

• Штамбовые – имеющие короткий и довольно толстый стебель с особенной гофрированной поверхностью.
• Нештамбовые – также называемые обыкновенными, у которых стебли ложатся во время образования плода.
• Картофельные – имеют специфическую форму листовой пластины, которая очень похожа на картофельную.

Особенности корневой системы томатов разных видов несколько отличаются друг от друга. Эти растения также имеют разделение по силе роста.

Особенности роста

Каждый сорт имеет свои отличительные характеристики:

• Индертерминантные (высокорослые) – это сорта, которые растут пока им есть куда расти. Данные представители при комфортных тепличных условиях могут достигать в высоту до трех метров либо будут расти до тех пор, пока стебли не начнут упираться в крышу теплицы.

• Детерминантные (низкорослые, кустовые) сорта, в отличие от предыдущих, сильно не растут в высоту. Они образовывают ограниченное количество соцветий томата и кистей, обычно от четырех до восьми, а затем прекращают свой рост.
• Полудедетерминантные – это серединные сорта между детерминантными и индертерминантными. Они заключают в себе все достоинства этих двух разновидностей – это рост и богатый урожай.
• Супердетерминантные – это сорта, которые дают ранний и хороший урожай при небольшой высоте куста томата.

Также существует отдельный вид – томатное дерево, которое имеет свои особенности. Этот гибрид дает очень хороший урожай, при этом имея свою специфику выращивания.

Формирование из семян

Из семян, которые имеют мелкие размеры и серо-желтый цвет, формируется корневая система томата. Семена сохраняют свою всхожесть до восьми лет. Физиологически они становятся вполне зрелыми, еще находясь внутри плода.

При благоприятных условиях, комфортабельной температуре и достаточной подаче света семена способны дать первые всходы через трое-четверо суток.

Первый лист формируется приблизительно через неделю, после первых всходов, а, спустя еще шесть или семь суток, развивается до десяти листовых пластин.

В среднем для развития одного настоящего листа необходимо около шести суток. Спустя несколько недель отрастают боковые побеги, так называемые пасынки. Срок роста от самой посадки до начала плодоношения составляет около 70 суток, учитывая скороспелость сортов.

Следует отметить, что не все семена помидора имеют возможность прорастать одинаково во всех регионах, поэтому необходимо очень внимательно подбирать посевной материал.

Виды корней и типы корневых систем

Корневая система у любого растения – это совокупность абсолютно всех корней, а также их отростков и всех дополнительных элементов. Они необходимы для питания, передачи всех полезных элементов, находящихся в почве, добавках и воде. В функцию корневой системы томата также входит и закрепление самого растения в грунте, что, по сути, является своеобразным фундаментом.

В природе существует два вида корневой системы:

• Стержневая, в которой есть центральный корень, способный давать небольшое количество придаточных и боковых отростков.
• Мочковатая, которая не имеет главного корня, но при этом очень хорошо развиты придаточные и боковые. Внешне такая система напоминает своеобразный пучок.

Следует обратить внимание, что все сорта томата имеют исключительно стержневую корневую систему, что является своеобразной особенностью данного растения. Как говорилось ранее, корень может уходить в грунт на глубину более одного метра.

В том случае если используется рассадный способ, корни томата чаще всего развиваются преимущественно в верхних слоях грунта. При посадке растения семенным способом в открытую почву лишь главный корень стремительно прорастает в глубину.

Существует такое заблуждение, что помидоры могут иметь не только стержневую, но и мочковатую корневую систему. Однако следует уточнить, что искусственное прищипывание, которое позволяет формироваться другим корням, – это всего лишь одна из агротехник, применяемая при выращивании томатов.

Формирование

Рассмотрев виды корней и типы корневых систем, необходимо обратить внимание на их формирование. В отношении корней довольно часто используют определенное воздействие для ускорения развития и роста растения.

Необходимо знать, что при повреждении главного корня томата он перестанет расти вертикально и начнет формировать большое количество боковых и придаточных отростков. Чаще всего они расположены в плодородном слое грунта, из-за чего они быстрее, чем обычно, поглощают питательные вещества и воду из грунта.

Для правильного формирования корневой системы томатов также необходимо уделять пристальное внимание самому грунту, особенно если растения выращивают в теплице.

Прищипывание

Для ускорения развития корневой системы и, соответственно, быстрого получения урожая используют два способа – это прищипывание и пасынкование. При применении такого агротехнического приема, как прищипывание, искусственно ограничивают рост главного побега.

Стоит обратить внимание, что верхушку побега нужно прищипывать (удалять) только после тогок как верхние цветки растения раскрылись. После прищипки над самим соцветием необходимо оставить один или два листочка, так как они снабжают плоды томата питательными веществами. Также нужно осуществить обработку растения слабым раствором марганцовки, для снижения риска заражения различными инфекциями.

Стебель помидора образовывает корни в любой период своего роста. Поэтому во время активной стадии рекомендуется присыпать нижнюю часть растения насыщенным питательными веществами грунтом. Благодаря этому увеличится площадь корневой системы, и она станет похожа на мочковатую, но не будет являться таковой по факту.

Пасынкование

Это агротехнический прием, при котором удаляют боковые побеги, называемые пасынками. Необходимость пасынкования обусловлена рядом причин.

• Во-первых, из-за того, что помидор является теплолюбивой культурой, так как он родом из Южной Америки. В связи с этим необходимо осуществлять регулировку нагрузки на куст, чтобы он мог хорошо развиваться, учитывая наши климатические условия.
• Во-вторых, при наличии большого количества «пасынков», а в следствие чего и листьев, корневая система не в состоянии обеспечить верхнюю часть растения достаточным для развития количеством питания. По этой причине некоторые листья желтеют и отмирают ранее положенного срока.
• В-третьих, большое количество листков загущает всю посадку. По этой причине растение получает меньше света, воздуха и тепла, что приводит к снижению уровня развития, а в некоторых случаях к заболеваниям и гибели.

Именно по этим причинам помидоры пасынкуют, что дает растению хороший рост и развитие, а также богатый урожай.

Томаты очень популярный, полезный и вкусный продукт. Благодаря своим замечательным качествам он так нравится людям. Сегодня сложно представить праздничный стол без салата из помидоров или второго блюда с соусом, приготовленным с использованием томата. Этот овощ заслуженно пользуется популярностью, радуя человека своими прекрасными вкусовыми качествами.

Источник: https://FB.ru/article/447826/kornevaya-sistema-tomatov-osobennosti-stroeniya-i-funktsii

Корневая система томатов – глубина и расположение, длина корней в два яруса, почему корни на поверхности

Томаты или помидоры – одна из самых популярных сельскохозяйственных культур. Растение обладает уникальными характеристиками, что следует учитывать при выращивании для увеличения урожайности.

Томаты имеют выраженную корневую систему, которую можно контролировать, изменяя направление роста и форму. Для этого разработаны агротехники, позволяющие увеличить общую площадь корней и способ прививки, с помощью которого можно добиться развития двукорневого куста.

В статье мы расскажем, почему помидор – это овощ и ягода одновременно, как можно контролировать особенности строения этого растения.

Определяем кислотность грунта

Для определения кислотности грунта под помидоры, оптимально произвести химический анализ в специальной почвоведческой лаборатории. Опытные специалисты произведут вычисления на высокоточном оборудовании и определят не только показатель кислотности, но и соотношение азота, калия, фосфора и других необходимых для томатов элементов.

Кислотность почв можно определить также:

• специальным прибором pH-метром. Аппарат втыкают в землю и показывает значение кислотностью с точностью до десятых долей;
• лакмусовыми бумажками. В профильных магазинах продаются готовые наборы индикаторов для определения кислотности грунта. Чтобы провести анализ, почвогрунт следует взять в нескольких местах, и поместить в дистиллированную воду. Предварительно каждую пробу заворачивают в бинт или марлю. Спустя 5 минут после погружения в воду опускают лакмусовую бумажку. Кислотность определяют по цвету;

Это важно!

Розово-оранжевый цвет лакмусового индикатора означает кислую реакцию, желтый оттенок – слабо-кислую, зеленоватый окрас – нейтральную.

• народными способами. По культурам и сорнякам, произрастающим на огороде, а также по самостоятельно проведенными химическими опытами, в результате которых приготавливают самодельные индикаторы;
• реакцией на смешивание воды, мела и земли. Забор грунта помещают в бутылку или банку, смешивают с меловым порошком и заливают водой. Сверху натягивают напальчник или перчатка. Наполнение резиновых изделий объемом свидетельствует о кислой реакции почв.

Самый точный и оптимальный способ определения кислотности грунта – лабораторный. Если у вас имеется такая возможность, воспользуйтесь ею.

Выводы

1. Томаты – многолетнее или двухлетнее травянистое растение семейства Пасленовые.
2. Они имеют мощную корневую систему, корни могут развиться даже на стебле и пасынках. Важно своевременно проводить пикировку томатов, чтобы не было угнетения качества грунта.

   В противном случае качество урожая сильно снизится.

3. Особенности помидоров используют для увеличения урожайности путем прищипывания главного корня или окучиванием нижней части куста.
4. Получение двукорневого растения – один из видов прививки томатов.

   С помощью процедуры можно усилить иммунитет и увеличить урожайность куста.

Корневая система томатов

/ Овощи и зелень /  

Особенности корневой системы у томата Срочно пожалуйста!!!!!!!!!!!!!!

Ответы:

Томат — однолетнее растение семейства Пасленовые. В год посева формирует плоды и семена.

Строение и функции

Когда семечко томата прорастает, самым первым появляется корешок. Это самый главный корень, и он всегда один.

Формируется он из корешка, который принято называть зародышевым. Из этого зародышевого корня главный растёт очень быстро, вертикально вниз, и уже в первую неделю развития отпускает боковые корешки.

Придаточные корни отрастают позже, они идут уже от стебля, а у некоторых растений образуются на листьях. На придатках также могут отрастать боковые корни. Таким образом, система ветвится.

Корень по всей своей длине не одинаков. На небольшом удалении от кончика корня есть корневые волоски, которые отдалённо напоминают пушок. Благодаря этому пушку растение собирает влагу вместе с растворёнными в ней минералами. В науке этот промежуток с волосками называют зоной всасывания. Каждый придаточный и боковой корень у своего кончика имеет волоски.

Выше по корню волосков нет. Этой своей частью он проводит воду с полезными веществами выше в стебель. На данном участке так же имеются боковые корешки, поэтому его называют зона проведения и ответвления.

: Томат Детская Сладость

Характеристика корня помидора: какая глубина, ветвистость корней

Томат или помидор – однолетнее или многолетнее растение семейства Пасленовые. Оба названия растения являются равноправными, хоть и имеют совершенно разную этиологию. Слово помидор образовано от итальянского «pomo d’oro», что в переводе означает «золотое яблоко». Томат – ацтекское название растения, но его можно встретить и в старых французских словарях.

Томат имеет сильную корневую систему стержневого типа с многочисленными ответвлениями. Они уходят на глубину от 1 метра, в диаметре могут распространяться до 2,5 м.

В комфортных условиях корни могут образовываться на любых вегетативных частях растения, поэтому эту культуру можно сажать не только семенами, но и черенками, а также с помощью боковых побегов (пасынков).

Если поставить свежий стебель помидора в воду, через 2-3 дня он образует новые корни. Подробнее про пасынкование помидоров можно прочесть в этой статье.

Стебель обычно прямостоячий или полегающий в зависимости от сорта томата. В высоту он вырастает от 30 см до 2 м. Листья имеют характерную для всех пасленовых культур пластину. Она крупная, рассечена на симметричные доли (картофельного типа). Быстро образуют мелкие цветки желтого окраса, которые собраны в выраженную кисть.

Какие виды по строению стебля

Большинство сортов томата являются факультативными самоопылителями, на одном растении имеются женские и мужские органы. Выделяют три разновидности помидоров в зависимости от особенностей стебля:

1. Нештамбовые (обыкновенные) – стебли ложатся в период образования плодов.
2. Штамбовые – имеют толстый и короткий стебель с характерной гофрированной поверхностью.
3. Картофельные — обладают специфичной формой листовой пластины, схожей с картофельной.

Также разделяют по силе роста:

Период плодоношения долгий, до нескольких месяцев. Томат образует сочные многогнездные ягоды различной формы и цвета в зависимости от сорта. Масса одного плода может достигать от 50 до 800 г. Среди представителей особое внимание уделяется сортам биф-томатов.

Есть еще отдельный вид томата — томатное дерево, почитать про которое можно по этой ссылке.

С ботанической точки зрения плоды томатов являются ягодами, несмотря на то, что во многих странах мира их считают овощами. Точку в споре поставил Верховный суд США, признав помидоры овощной культурой, поскольку они чаще подаются на обед, нежели в качестве десерта.

Тип корня у томатов

Корневая система помидоров – это совокупность всех имеющихся корней растения. По типу корневые системы делятся на две группы:

• Стержневая

• Мочковатая

Мочковатая система представляет собой не особо выделяющийся среди остальных, боковых и придаточных, главный корешок, который часто и вовсе отсутствует. Корни у такого типа образуют некое подобие мочалки или пучка.

Стержневой же тип предполагает ярко выраженный главный корень, он хорошо развит и явно выделяется среди остальных.

https://www.youtube.com/watch?v=A_RQDRTyy3w

Томаты имеют стержневой тип.

Биологические особенности томатов

Томат — однолетнее растение семейства Пасленовые. В год посева формирует плоды и семена. Корневая система сильно разветвлена, за счет формирования боковых придаточных корней 1-го, 2-го и 3-го порядков, покрытых многочисленными корневыми волосками.

Основная масса корней располагается в почве на глубине 30—50 см. Стебель томата прямостоячий (штамбовые сорта) или полегающий (обыкновенные сорта). В зависимости от характера ветвления главного побега растений различают два типа куста: детерминантный и индетерминантный.

Детерминантный тип куста обычно бывает у ранне- и среднеспелых сортов томата. У растений с кустом такого типа после образования 3—4 листьев на главном побеге закладывается соцветие — 1-я кисть.

Вторая кисть образуется через 2—3 листа (в зависимости от сорта). Последующие соцветия могут закладываться через 1 лист, а последние 2—3 кисти формируются подряд и заканчивается рост главного стебля.

Соцветие ограничивает (детерминирует) рост главного побега. В пазухе каждого листа развиваются почки, из которых впоследствии образуются пасынки.

В зависимости от сорта главный побег у растений детерминантных сортов низко- или среднерослый, достигает 30—65 см в высоту.

На нем формируется от 2—3 до 4—5 соцветий. У растений индетерминантных сортов первое соцветие закладывается над 9—12-м листом; последующие — через каждые 3, иногда 4 листа.

В благоприятных условиях новые соцветия образуются непрерывно, стебель растений может достигать 1 —5 м в высоту. Такой тип куста характерен для позднеспелых сортов томата. У них огромная потенциальная возможность образования пасынков, так как в каждой пазухе листа быстро развивается и созревает вегетативная почка.

Листья прерывисто-перисто-рассеченные, с очень коротким черешком, переходящим в главную жилку листа. Листовая пластинка расширенная и глубоко рассеченная на доли 1-го, 2-го и 3-го порядка.

Всё о помидорных корнях

Если томаты выращиваются безрассадным способом, их корни могут достигать длины до 150-ти сантиметров, а отдельные отростки вырастают до 2-х метров. Но это в исключительных случаях, а обычно томат ветвится на глубину до 85-ти сантиметров и охватывает около одного квадрата земли. При рассадном способе корни помидоров развиваются, в основном, в верхних почвенных слоях.

Развитие растения, любой культуры, определяется степенью развития его корневой системы. Для развития нужна стимуляция придатков.

У высокорослых томатов удаляют два или три нижних листа и рассадные побеги высаживаются под наклоном для того, чтобы стебель отрастил корневые придатки.

Вначале присыпается землёй только основание, а через 10-12 дней, когда произойдёт приживление, присыпается и некоторый участок стебля.

: Как выглядит портулак съедобный: освещаем подробно

Стебли томата

Они травянистые, с возрастом древеснеют.

У большинства растений стебель обыкновенный полегающий. Такие томаты лучше всего возделывать с использованием опор. Овощеводы-любители выращивают и сорта со штамбовым стеблем (Волгоградский 5/95, Алпатьева 905-а и др.).

Стебель этих растений быстро древеснеет и полегает только в отдельных случаях при формировании плодов. При выращивании сортов со штамбовым стеблем отпадает необходимость в устройстве опор.

У томатов разных сортов стебли ветвятся неодинаково. У одних главный стебель быстро заканчивает рост, образуя на верхушке цветочную кисть. На растениях самых скороспелых сортов на главном стебле всего две кисти. Подобные сорта с ограниченным ростом называют детерминантными. Боковые побеги (пасынки) — тоже очень быстро прекращает свой рост образованием на верхушке цветочной кисти.

Поэтому растения детерминантных сортов небольших размеров: от карликовых до низкорослых.

Овощеводы-любители выращивают и томаты с неограниченным ростом.

Такие сорта называют индетерминантными. Длина стеблей многих индетерминантных сортов даже в открытом грунте средней полосы достигает 2-3 м и более. Наиболее высокорослые сорта (Де Барао, Чудо света и др.) называют лиановидными. Растения индетерминантных сортов в большом количестве образуют боковые побеги.

Индетерминантные сорта в основном применяют для зимних теплиц, где они за год образуют стебли высотой до 10-12 м. В теплицах томаты формируют, как правило, в один стебель.

В открытом грунте в зависимости от теплообеспеченности их выращивают в один, два, три стебля, в южных районах томат индетерминантных сортов часто выращивают и без пасынкования, так как при длинном вегетационном периоде все плоды успевают вызреть.

Двухкорневые томаты

Помидоры — это культура, которая успешно прививается, благодаря чему опытные садоводы практикуют выращивание томатов на двух или более корнях. Суть в том, что с помощью прививки соединяются два растения и развиваются как один организм. Увеличивается площадь тканей растения, и они оба в равной степени получают питание. Это положительно влияет на урожайность.

Во время пикировки два растения высаживают в один горшочек на расстояние около двух сантиметров друг от друга.

Когда стебли растений разовьются до толщины в 4 миллиметра, их прививают друг к другу. Для этого выше семядольного листа снимают полоску кожи на стебле, длиной не более сантиметра.

На этих обнажённых отрезках делают надрезы наискосок и немного расщепляют стебель: на одном побеге снизу вверх, а на другом – наоборот. Растения как бы вставляются друг в друга и фиксируются в этом положении, т.е просто связываются тканевыми полосками для того, чтобы надрезы не «задохнулись».

Сращивание производят также путём объединения двух пасынков с разных растений одного сорта. Но этот способ чуть сложнее.

Доброго урожая и до скорой встречи!

Листья томата

У растений томата они очередные, рассеченные на доли, дольки и долечки.

Поверхность листьев опушенная, выраженная у различных сортов неодинаково. Каждая разновидность культурного томата характеризуется особым типом (строением) листьев. У обыкновенных томатов они гладкие или слабогофрированные, в основном зеленого цвета (редко светло-зеленые).

Поверхность листьев штамбовых томатов сильногофрированная (иногда морщинистая), как правило, темно-зеленого цвета. Для крупнолистных томатов характерен лист с крупными долями (часто с отсутствием долек и долечек).

Цветки томата

Они обоеполые, то есть в каждом цветке находятся и женские (пестик) и мужские (тычинки) органы.

Это способствует самоопылению цветков. У диких и полукультурных форм цветки пятичленные, состоящие из пяти чашелистиков, пяти лепестков, пяти тычинок. Такие цветки обычно дают плоды мелких размеров.

Для крупноплодных сортов (различные гиганты) характерны более сложные цветки — многочленные. У многих сортов первый цветок в кисти фасциированный — сросшийся из двух — трех цветков.

Он образует крупный, но уродливый плод. Такие цветки удаляют.

Цветки собраны в кисти (завиток). У большинства возделываемых сортов кисти простые — (неветвящиеся) или промежуточные — однократно разветвленные. У овощеводов-любителей распространены сорта и со сложной кистью — до 100 цветков (Чудо света, Кронпринц и др.).

При этом образуется 30-40 некрупных плодов в каждой кисти.

В пыльниках тычинок находится пыльца. Попадая на рыльце пестика, она прорастает в столбике и в зародышевом мешке сливается с яйцеклетками.

В результате образуются зиготы, превращающиеся затем в семена. Это и есть оплодотворение. Томаты в результате самоопыления образуют чистосортные семена.

Переопыление происходит в исключительных случаях, например на юге (где в условиях высоких температур наблюдается открытый тип цветения) или в теплицах, где рядом растут томаты разных сортов и их стебли находятся друг над другом.

В данном случае пыльца одного сорта, высыпаясь из цветков, попадает на цветки другого сорта, расположенные ниже.

Некоторые сорта (Северянин и др.) первые плоды образуют без оплодотворения. Они бессемянные, мясистые. В конце сезона на растениях образуются нормальные плоды с семенами, которые и используют для размножения.

Пыльца у томата тяжелая, поэтому ветром она разносится на расстояние не более 0,5 м.

Насекомые, за редким исключением, цветки томата не посещают.

Зачем огороднику знать про кистевую систему томата

Масса плодов варьирует от нескольких граммов (вишневидные, смородиновидные и др.) до 1 кг и более. На каждом участке должны быть и мелкоплодные томаты, используемые для цельноплодного консервирования.

: Выращивание томатов.

Формирование куста

Немаловажную роль играет концентрация пигментов.

https://www.youtube.com/watch?v=ScQVVQpTxWs

Наиболее распространены в нашей стране красноплодные сорта. Однако многие садоводы выращивают томаты различной окраски: белые (цвета слоновой кости), желтые, оранжевые, розовые, малиновые, коричнево-красные, буровато-красные, фиолетовые.

Семена томата

Они плоские, яйцевидной формы, желтовато-серые, опушенные.

В отапливаемом помещении семена сохраняют всхожесть семь — десять лет, в герметически закрытой таре — до 15 лет.

Внимание, только СЕГОДНЯ!

Источник: https://alt-zem.org/ovoshhi-i-zelen/kornevaya-sistema-pomidorov-kakaya-byvaet.html

Формирование из семечка

Семена у помидоров мелкие, имеют серо-желтый окрас. Сохраняют всхожесть до 8 лет. Физиологически становятся зрелыми еще в плодах. При благоприятных температурных условиях и наличии света способны прорастать через 3-4 дня.

Первый настоящий лист формируется через неделю после всходов, а через 5-6 дней развивается еще несколько листовых пластин. В среднем, на развитие одного листа требуется до 5 суток. По достижению нескольких недель начинают отрастать боковые побеги или пасынки.

Период роста от посадки до плодоношения занимает до 70 суток в зависимости от скороспелости сорта.

Корневая система: типы корней

Корневая система растения – совокупность всех корней, их отростков и дополнительных элементов. Они нужны для питания, передачи воды и полезных элементов, а также для закрепления растения в земле. Существует два вида корневых систем:

1. Мочковатая — нет главного корня, но хорошо развиты боковые и придаточные. Внешне похожа на пучок.
2. Стержневая – имеется центральный корень, от которого могут отходить незначительное количество боковых и придаточных отростков.

Все сорта помидоров имеют только стержневую систему, что является особенностью этого растения. Он может уходить в грунт на глубину более метра. При рассадном способе корни обычно развиваются в верхних слоях почвы, при посадке семенным способом в открытый грунт только главный корень усиленно растет в длину. Как вырастить рассаду томатов дома описано тут.

Существует заблуждение, что томаты могут иметь мочковатую корневую систему. На самом деле, искусственное прищипывание главного корня является одной из агротехник.

Формирование системы

Воздействие на корневую систему помидоров нередко используют для ускорения роста и развития растения. Если повредить стержневой корень помидоров, он перестает расти в вертикальном направлении, но формирует большое количество придаточных отростков.

Они располагаются в плодородном слое почвы, благодаря чему быстрее поглощают воду и питательные вещества из грунта. Подготовке грунта нужно уделять особое внимание, особенно если выращиваются томаты в теплицах из поликарбоната или других материалов.

Чтобы ускорить развитие корневой системы, есть два способа:

• прищипывание главного стержневого корня в момент пикировки саженцев на постоянное место. Во время этого важно обработать растение, поскольку есть риск заражения инфекцией. Для этого применяют слабый раствор марганцовки;
• стебель может образовывать корни на любом этапе жизни. Поэтому во время его активного роста можно присыпать нижнюю часть растения плодородным грунтом, за счет чего увеличивается площадь корневой системы.

Стандартная схема окучивания предполагает двухразовое выполнение работ за сезон

Окучивание помидоров рекомендуется проводить только во влажной почве, например, после дождя или полива. В первый раз присыпание проводят, когда длина стебля достигнет 15 см, а во второй – спустя 2 недели. На протяжении этого периода рекомендуется применять дополнительную подкормку, что ускорить процесс развития новых корней.

Особенности двукорневых томатов

Формирование двукорневого растения – распространенный метод прививания помидоров. Его рекомендуется проводить для увеличения жизнеспособности особи не ранее, чем саженец вырастет до 12-15 см. Диаметр также имеет важное значение – стебель не должен превышать толщину карандаша (до 4 мм). Прививку проводят по следующей схеме:

1. На стволах обоих растений делают тонкий срез длиной до 3 см.
2. Их соединяют в месте среза и закрепляют тканью или прищепкой.
3. Чтобы избежать деформации, необходимо установить подпорку.
4. Через неделю нужно срезать более слабое растение на 3-4 см выше места прививки.

В результате этой процедуры получается куст томата с двукорневой системой. Это необходимо при выращивании культуры в неблагоприятных условиях и в неплодородных почвах, а также для увеличения урожайности. После прививки два растения развиваются как единый организм, за счет чего увеличивается площадь корневой системы.

Также читайте про лучше сорта томатов для открытого грунта.

Рекомендуется использовать одну сортосерию томатов для подвоя и привоя. В противном случае есть риск отторжения растений из-за генетической несовместимости.

Особенности строения корневой системы томата

Помидоры, или томаты, являются одной из самых популярных культур в сельском хозяйстве. При выращивании требуется особый подход к корневой системе томатов. Это растение имеет уникальные характеристики, которые позволяют увеличивать урожайность. О корневой системе томатов, ее видах, типах, функциях и особенностях будет рассказано в статье.

Общая характеристика

Помидор, или томат, – это многолетнее либо однолетнее растение, которое относится к семейству Пасленовых. Следует отметить, что оба названия этого растения являются верными и равноправными, несмотря на то, что у них абсолютно разная этимология. Само слово «помидор» возникло от итальянского pomo d oro, которое в переводе обозначает «золотое яблоко».

Томат – это название, которое дали растению ацтеки, оно также встречается в ранних французских словарях. Их возделывают как овощную культуру и используют в пищевой промышленности. Растение по своей сути — довольно необычное, имеет полезные плоды, а его культивация широко распространена по всему миру.

Тип корней

Корневая система томатов имеет стержневой тип, с многочисленными ответвлениями. Корни уходят в грунт на глубину более одного метра. Радиус их распространения под землей достигает 2,5 метра. В комфортабельных условиях корни образовываются абсолютно на любых вегетативных частях томата. Именно по этой причине данную культуру сажают семенами, черенками, а также при помощи «пасынков» (боковых побегов). Если поставить свежий помидорный стебель в воду, спустя два-три дня на нем образуются новые корни.

Интересный факт, что с точки зрения ботаники плоды помидоров являются ягодами, невзирая на то что в большинстве стран во всем мире их считают овощными плодами. Многолетний спор в данном вопросе завершился вердиктом Верховного суда США, который признал растение томата овощной культурой. Связано это было с тем, что помидоры подаются к обеду, а не в качестве десертного блюда.

Описание

Как говорилось ранее, помидоры — это культура, которая имеет очень широкое распространение во всем мире. Обычно у томатов прямостоячий либо полегающий стебель, в зависимости от его сорта.

В высоту эта культура вырастает от 30 см до 3 метров. Листья помидоров имеют пластину, характерную для всех растений семейства Пасленовых. Сама пластина листа довольно крупная, и имеет рассечение на симметричные доли (картофельный тип).

На стебле томата образовываются небольшие цветки желтого цвета, собранные в кисточку. Это происходит достаточно быстро. В своем большинстве сорта томата – это факультативные самоопылители, то есть на растении находятся мужские и женские органы. В основном выделяют всего три разновидности томатов. Все зависит от особенностей стебля:

• Штамбовые – имеющие короткий и довольно толстый стебель с особенной гофрированной поверхностью.
• Нештамбовые – также называемые обыкновенными, у которых стебли ложатся во время образования плода.
• Картофельные – имеют специфическую форму листовой пластины, которая очень похожа на картофельную.

Особенности корневой системы томатов разных видов несколько отличаются друг от друга. Эти растения также имеют разделение по силе роста.

Особенности роста

Каждый сорт имеет свои отличительные характеристики:

• Индертерминантные (высокорослые) — это сорта, которые растут пока им есть куда расти. Данные представители при комфортных тепличных условиях могут достигать в высоту до трех метров либо будут расти до тех пор, пока стебли не начнут упираться в крышу теплицы.

• Детерминантные (низкорослые, кустовые) сорта, в отличие от предыдущих, сильно не растут в высоту. Они образовывают ограниченное количество соцветий томата и кистей, обычно от четырех до восьми, а затем прекращают свой рост.
• Полудедетерминантные – это серединные сорта между детерминантными и индертерминантными. Они заключают в себе все достоинства этих двух разновидностей – это рост и богатый урожай.
• Супердетерминантные – это сорта, которые дают ранний и хороший урожай при небольшой высоте куста томата.

Также существует отдельный вид – томатное дерево, которое имеет свои особенности. Этот гибрид дает очень хороший урожай, при этом имея свою специфику выращивания.

Формирование из семян

Из семян, которые имеют мелкие размеры и серо-желтый цвет, формируется корневая система томата. Семена сохраняют свою всхожесть до восьми лет. Физиологически они становятся вполне зрелыми, еще находясь внутри плода. При благоприятных условиях, комфортабельной температуре и достаточной подаче света семена способны дать первые всходы через трое-четверо суток. Первый лист формируется приблизительно через неделю, после первых всходов, а, спустя еще шесть или семь суток, развивается до десяти листовых пластин.

В среднем для развития одного настоящего листа необходимо около шести суток. Спустя несколько недель отрастают боковые побеги, так называемые пасынки. Срок роста от самой посадки до начала плодоношения составляет около 70 суток, учитывая скороспелость сортов.

Следует отметить, что не все семена помидора имеют возможность прорастать одинаково во всех регионах, поэтому необходимо очень внимательно подбирать посевной материал.

Виды корней и типы корневых систем

Корневая система у любого растения – это совокупность абсолютно всех корней, а также их отростков и всех дополнительных элементов. Они необходимы для питания, передачи всех полезных элементов, находящихся в почве, добавках и воде. В функцию корневой системы томата также входит и закрепление самого растения в грунте, что, по сути, является своеобразным фундаментом.

В природе существует два вида корневой системы:

• Стержневая, в которой есть центральный корень, способный давать небольшое количество придаточных и боковых отростков.
• Мочковатая, которая не имеет главного корня, но при этом очень хорошо развиты придаточные и боковые. Внешне такая система напоминает своеобразный пучок.

Следует обратить внимание, что все сорта томата имеют исключительно стержневую корневую систему, что является своеобразной особенностью данного растения. Как говорилось ранее, корень может уходить в грунт на глубину более одного метра.

В том случае если используется рассадный способ, корни томата чаще всего развиваются преимущественно в верхних слоях грунта. При посадке растения семенным способом в открытую почву лишь главный корень стремительно прорастает в глубину.

Существует такое заблуждение, что помидоры могут иметь не только стержневую, но и мочковатую корневую систему. Однако следует уточнить, что искусственное прищипывание, которое позволяет формироваться другим корням, – это всего лишь одна из агротехник, применяемая при выращивании томатов.

Формирование

Рассмотрев виды корней и типы корневых систем, необходимо обратить внимание на их формирование. В отношении корней довольно часто используют определенное воздействие для ускорения развития и роста растения.

Необходимо знать, что при повреждении главного корня томата он перестанет расти вертикально и начнет формировать большое количество боковых и придаточных отростков. Чаще всего они расположены в плодородном слое грунта, из-за чего они быстрее, чем обычно, поглощают питательные вещества и воду из грунта.

Для правильного формирования корневой системы томатов также необходимо уделять пристальное внимание самому грунту, особенно если растения выращивают в теплице.

Прищипывание

Для ускорения развития корневой системы и, соответственно, быстрого получения урожая используют два способа – это прищипывание и пасынкование. При применении такого агротехнического приема, как прищипывание, искусственно ограничивают рост главного побега.

Стоит обратить внимание, что верхушку побега нужно прищипывать (удалять) только после тогок как верхние цветки растения раскрылись. После прищипки над самим соцветием необходимо оставить один или два листочка, так как они снабжают плоды томата питательными веществами. Также нужно осуществить обработку растения слабым раствором марганцовки, для снижения риска заражения различными инфекциями.

Стебель помидора образовывает корни в любой период своего роста. Поэтому во время активной стадии рекомендуется присыпать нижнюю часть растения насыщенным питательными веществами грунтом. Благодаря этому увеличится площадь корневой системы, и она станет похожа на мочковатую, но не будет являться таковой по факту.

Пасынкование

Это агротехнический прием, при котором удаляют боковые побеги, называемые пасынками. Необходимость пасынкования обусловлена рядом причин.

• Во-первых, из-за того, что помидор является теплолюбивой культурой, так как он родом из Южной Америки. В связи с этим необходимо осуществлять регулировку нагрузки на куст, чтобы он мог хорошо развиваться, учитывая наши климатические условия.
• Во-вторых, при наличии большого количества «пасынков», а в следствие чего и листьев, корневая система не в состоянии обеспечить верхнюю часть растения достаточным для развития количеством питания. По этой причине некоторые листья желтеют и отмирают ранее положенного срока.
• В-третьих, большое количество листков загущает всю посадку. По этой причине растение получает меньше света, воздуха и тепла, что приводит к снижению уровня развития, а в некоторых случаях к заболеваниям и гибели.

Именно по этим причинам помидоры пасынкуют, что дает растению хороший рост и развитие, а также богатый урожай.

Томаты очень популярный, полезный и вкусный продукт. Благодаря своим замечательным качествам он так нравится людям. Сегодня сложно представить праздничный стол без салата из помидоров или второго блюда с соусом, приготовленным с использованием томата. Этот овощ заслуженно пользуется популярностью, радуя человека своими прекрасными вкусовыми качествами.

Помидоры — теплолюбивое однолетнее домашние растение с разветвленной корневой системой, глубина корней томатов достигает 2-х метров. Она выполняет функцию питания, насыщает стебель и плоды влагой, полезными элементами из почвы, фиксирует растение в грунте. Правильный уход и подкормка крайне важны, так как со слабыми корнями, которые не получают достаточного питания, не будет ни роста, ни урожая.

Корневая система томатов: виды и характеристики

Если растение находится в комфортных для развития условиях, корни могут появиться в любой вегетативной части, что дает возможность разводить культуру не только семенами, но и черенками, боковыми побегами (пасынками). Глубина залегания корней зависит от сорта: чем выше и крепче сорт, тем длиннее и толще его корневище. Корневая система помидоров имеет стержневое строение. От центрального крепкого ствола отходят небольшие боковые отростки.

Корневая система томатов

Важно! Глубина корней помидоров зависят от плотности грунта, поэтому перед посадкой и периодически после нее землю нужно рыхлить.

Для роста любого растения важно развитие его корневой системы. Чтобы она развивалась хорошо, нужно стимулировать придатки. Корни помидоров тоже нуждается в дополнительной стимуляции. Для этого рассаду, особенно высокорослых сортов, высаживают под наклоном, чтобы ствол отрастил новые корневые придатки.

Для того чтобы урожай был хорошим, нужно уделить особое внимание подготовке грунта. Длина корней у помидоров напрямую зависит от состава почвы, что, естественно, скажется на урожайности.

Для ускорения развития нужно:

• Прищипывать главный стержень при пикировке саженцев на постоянное место. Обработать томат слабым раствором марганцовки, чтобы защитить от инфекции.
• Присыпать стебель при его активном росте в нижней части плодородной почвой, чтобы увеличить площадь корневой системы.
• Регулярно окучивать кусты.

Когда на стебле немного выше почвы появятся белые бугорки, это значит, что настал период роста корней и пришло время для первого окучивания (влажной почвой). Второй раз окучить посадки нужно будет, когда стебель посинеет. Правильное и своевременно проведенное окучивание помогает значительно увеличить корневую систему, тем самым дает растению возможность дать больше плодов.

Виды корневой системы томатов

Еще один полезный и эффективный прием — мульчирование почвы. Мульча не дает грунту полностью высыхать и удерживает влагу, тем самым напитывая растение, а также защищает землю от перегрева, спасает растение от высыхания или гниения. Кроме того, под ней хорошо размножаются полезные для почвы и растений микроорганизмы.

Важно! Обязательно нужно защищать стебель от фитофторы, вредителей, перегрева или влаги. И только при комплексном уходе томат даст хороший урожай.

Советы и рекомендации огородникам

Родина томатной культуры — Эквадор, Перу, а значит, это очень теплолюбивое растение. Чтобы урожайность была хорошей, нужно обеспечить должный уход как стеблю, так и корневой системе. Для этого потребуется создать оптимальные условия для корней, чтобы ствол растения хорошо рос и «выкормил» достаточно плодов: удобрить почву, подавить патогенные организмы.

Если планируется выращивание томатов на подоконниках, нужно очень тщательно подойти к выбору сорта. Подойдут только низкорослые разновидности с компактной подземной частью. Неверный выбор сорта может привести к гибели рассады из-за нехватки кислорода и солнечного света, места для развития. Эти овощи требуют свободы в почве, их корешки не смогут нормально развиваться в узких вазонах. Гораздо больше для них подходит теплица: в ней стабильная температура, плодородный грунт и достаточно места.

На заметку! При выращивании помидоров рассадным методом нужно учесть, что их корневая система при пересадке или пикировании будет поверхностной. Поэтому рассадные помидоры не могут впитывать влагу из глубины почвы и нуждаются в дополнительном поливе и качественной подкормке.

Для правильного формирования корневой системы из семечка потребуется:

• Семечки поместить в воду с солью (1 ч.л. на 0,5 л.воды). Таким образом отбираются хорошие семена, пустые невсхожие всплывают, их сразу можно выбросить.
• Следом нужно замочить хорошие семена в теплой воде (не меньше +25°С) на 18 −20 часов.
• После замачивания просушить семена на бумажном полотенце или салфетках.
• Поместить семена, замотанные во влажную марлю, в холодильник на сутки, после чего их подсушить.
• Высадить семена в грунт.

Такая подготовка закалит посадочный материал, растения из него будут более жизнестойкими.

При правильной подготовке семян и почвы, грамотном уходе можно ежегодно снимать отличные урожаи помидоров.

Особенности корневой системы у томата Срочно пожалуйста.

Ответы:

Томат — однолетнее растение семейства Пасленовые. В год посева формирует плоды и семена.

Строение и функции

Когда семечко томата прорастает, самым первым появляется корешок. Это самый главный корень, и он всегда один.

Формируется он из корешка, который принято называть зародышевым. Из этого зародышевого корня главный растёт очень быстро, вертикально вниз, и уже в первую неделю развития отпускает боковые корешки.

Придаточные корни отрастают позже, они идут уже от стебля, а у некоторых растений образуются на листьях. На придатках также могут отрастать боковые корни. Таким образом, система ветвится.

Корень по всей своей длине не одинаков. На небольшом удалении от кончика корня есть корневые волоски, которые отдалённо напоминают пушок. Благодаря этому пушку растение собирает влагу вместе с растворёнными в ней минералами. В науке этот промежуток с волосками называют зоной всасывания. Каждый придаточный и боковой корень у своего кончика имеет волоски.

Выше по корню волосков нет. Этой своей частью он проводит воду с полезными веществами выше в стебель. На данном участке так же имеются боковые корешки, поэтому его называют зона проведения и ответвления.

Характеристика корня помидора: какая глубина, ветвистость корней

Томат или помидор – однолетнее или многолетнее растение семейства Пасленовые. Оба названия растения являются равноправными, хоть и имеют совершенно разную этиологию. Слово помидор образовано от итальянского «pomo d’oro», что в переводе означает «золотое яблоко». Томат – ацтекское название растения, но его можно встретить и в старых французских словарях.

Томат имеет сильную корневую систему стержневого типа с многочисленными ответвлениями. Они уходят на глубину от 1 метра, в диаметре могут распространяться до 2,5 м. В комфортных условиях корни могут образовываться на любых вегетативных частях растения, поэтому эту культуру можно сажать не только семенами, но и черенками, а также с помощью боковых побегов (пасынков). Если поставить свежий стебель помидора в воду, через 2-3 дня он образует новые корни. Подробнее про пасынкование помидоров можно прочесть в этой статье.

Стебель обычно прямостоячий или полегающий в зависимости от сорта томата. В высоту он вырастает от 30 см до 2 м. Листья имеют характерную для всех пасленовых культур пластину. Она крупная, рассечена на симметричные доли (картофельного типа). Быстро образуют мелкие цветки желтого окраса, которые собраны в выраженную кисть.

Какие виды по строению стебля

Большинство сортов томата являются факультативными самоопылителями, на одном растении имеются женские и мужские органы. Выделяют три разновидности помидоров в зависимости от особенностей стебля:

1. Нештамбовые (обыкновенные) – стебли ложатся в период образования плодов.
2. Штамбовые – имеют толстый и короткий стебель с характерной гофрированной поверхностью.
3. Картофельные — обладают специфичной формой листовой пластины, схожей с картофельной.

Также разделяют по силе роста:

Период плодоношения долгий, до нескольких месяцев. Томат образует сочные многогнездные ягоды различной формы и цвета в зависимости от сорта. Масса одного плода может достигать от 50 до 800 г. Среди представителей особое внимание уделяется сортам биф-томатов.

Есть еще отдельный вид томата — томатное дерево, почитать про которое можно по этой ссылке.

С ботанической точки зрения плоды томатов являются ягодами, несмотря на то, что во многих странах мира их считают овощами. Точку в споре поставил Верховный суд США, признав помидоры овощной культурой, поскольку они чаще подаются на обед, нежели в качестве десерта.

Тип корня у томатов

Корневая система помидоров – это совокупность всех имеющихся корней растения. По типу корневые системы делятся на две группы:

Мочковатая система представляет собой не особо выделяющийся среди остальных, боковых и придаточных, главный корешок, который часто и вовсе отсутствует. Корни у такого типа образуют некое подобие мочалки или пучка.

Стержневой же тип предполагает ярко выраженный главный корень, он хорошо развит и явно выделяется среди остальных.

Томаты имеют стержневой тип.

Биологические особенности томатов

Томат — однолетнее растение семейства Пасленовые. В год посева формирует плоды и семена. Корневая система сильно разветвлена, за счет формирования боковых придаточных корней 1-го, 2-го и 3-го порядков, покрытых многочисленными корневыми волосками.

Основная масса корней располагается в почве на глубине 30—50 см. Стебель томата прямостоячий (штамбовые сорта) или полегающий (обыкновенные сорта). В зависимости от характера ветвления главного побега растений различают два типа куста: детерминантный и индетерминантный.

Детерминантный тип куста обычно бывает у ранне- и среднеспелых сортов томата. У растений с кустом такого типа после образования 3—4 листьев на главном побеге закладывается соцветие — 1-я кисть.

Вторая кисть образуется через 2—3 листа (в зависимости от сорта). Последующие соцветия могут закладываться через 1 лист, а последние 2—3 кисти формируются подряд и заканчивается рост главного стебля. Соцветие ограничивает (детерминирует) рост главного побега. В пазухе каждого листа развиваются почки, из которых впоследствии образуются пасынки. В зависимости от сорта главный побег у растений детерминантных сортов низко- или среднерослый, достигает 30—65 см в высоту.

На нем формируется от 2—3 до 4—5 соцветий. У растений индетерминантных сортов первое соцветие закладывается над 9—12-м листом; последующие — через каждые 3, иногда 4 листа.

В благоприятных условиях новые соцветия образуются непрерывно, стебель растений может достигать 1 —5 м в высоту. Такой тип куста характерен для позднеспелых сортов томата. У них огромная потенциальная возможность образования пасынков, так как в каждой пазухе листа быстро развивается и созревает вегетативная почка.

Листья прерывисто-перисто-рассеченные, с очень коротким черешком, переходящим в главную жилку листа. Листовая пластинка расширенная и глубоко рассеченная на доли 1-го, 2-го и 3-го порядка.

Всё о помидорных корнях

Если томаты выращиваются безрассадным способом, их корни могут достигать длины до 150-ти сантиметров, а отдельные отростки вырастают до 2-х метров. Но это в исключительных случаях, а обычно томат ветвится на глубину до 85-ти сантиметров и охватывает около одного квадрата земли. При рассадном способе корни помидоров развиваются, в основном, в верхних почвенных слоях.

Развитие растения, любой культуры, определяется степенью развития его корневой системы. Для развития нужна стимуляция придатков. У высокорослых томатов удаляют два или три нижних листа и рассадные побеги высаживаются под наклоном для того, чтобы стебель отрастил корневые придатки. Вначале присыпается землёй только основание, а через 10-12 дней, когда произойдёт приживление, присыпается и некоторый участок стебля.

Стебли томата

Они травянистые, с возрастом древеснеют.

У большинства растений стебель обыкновенный полегающий. Такие томаты лучше всего возделывать с использованием опор. Овощеводы-любители выращивают и сорта со штамбовым стеблем (Волгоградский 5/95, Алпатьева 905-а и др.).

Стебель этих растений быстро древеснеет и полегает только в отдельных случаях при формировании плодов. При выращивании сортов со штамбовым стеблем отпадает необходимость в устройстве опор.

У томатов разных сортов стебли ветвятся неодинаково. У одних главный стебель быстро заканчивает рост, образуя на верхушке цветочную кисть. На растениях самых скороспелых сортов на главном стебле всего две кисти. Подобные сорта с ограниченным ростом называют детерминантными. Боковые побеги (пасынки) — тоже очень быстро прекращает свой рост образованием на верхушке цветочной кисти.

Поэтому растения детерминантных сортов небольших размеров: от карликовых до низкорослых.

Овощеводы-любители выращивают и томаты с неограниченным ростом.

Такие сорта называют индетерминантными. Длина стеблей многих индетерминантных сортов даже в открытом грунте средней полосы достигает 2-3 м и более. Наиболее высокорослые сорта (Де Барао, Чудо света и др.) называют лиановидными. Растения индетерминантных сортов в большом количестве образуют боковые побеги.

Индетерминантные сорта в основном применяют для зимних теплиц, где они за год образуют стебли высотой до 10-12 м. В теплицах томаты формируют, как правило, в один стебель.

В открытом грунте в зависимости от теплообеспеченности их выращивают в один, два, три стебля, в южных районах томат индетерминантных сортов часто выращивают и без пасынкования, так как при длинном вегетационном периоде все плоды успевают вызреть.

Двухкорневые томаты

Помидоры — это культура, которая успешно прививается, благодаря чему опытные садоводы практикуют выращивание томатов на двух или более корнях. Суть в том, что с помощью прививки соединяются два растения и развиваются как один организм. Увеличивается площадь тканей растения, и они оба в равной степени получают питание. Это положительно влияет на урожайность.

Во время пикировки два растения высаживают в один горшочек на расстояние около двух сантиметров друг от друга.

Когда стебли растений разовьются до толщины в 4 миллиметра, их прививают друг к другу. Для этого выше семядольного листа снимают полоску кожи на стебле, длиной не более сантиметра.

На этих обнажённых отрезках делают надрезы наискосок и немного расщепляют стебель: на одном побеге снизу вверх, а на другом – наоборот. Растения как бы вставляются друг в друга и фиксируются в этом положении, т.е просто связываются тканевыми полосками для того, чтобы надрезы не «задохнулись».

Сращивание производят также путём объединения двух пасынков с разных растений одного сорта. Но этот способ чуть сложнее.

Доброго урожая и до скорой встречи!

Листья томата

У растений томата они очередные, рассеченные на доли, дольки и долечки.

Поверхность листьев опушенная, выраженная у различных сортов неодинаково. Каждая разновидность культурного томата характеризуется особым типом (строением) листьев. У обыкновенных томатов они гладкие или слабогофрированные, в основном зеленого цвета (редко светло-зеленые).
Поверхность листьев штамбовых томатов сильногофрированная (иногда морщинистая), как правило, темно-зеленого цвета. Для крупнолистных томатов характерен лист с крупными долями (часто с отсутствием долек и долечек).

Видео

§ 2. Виды корней и типы корневых систем

Вопросы в начале параграфа

1. Какую роль играют корни в жизни растений?

В жизни растения корень необходим для выполнения жизненно важных функций: корень удерживает растение в почве и с помощью корня растение получает из почвы воду с растворёнными в ней питательными веществами.

Кроме того, у некоторых растений корни выполняют ещё и дополнительные функции: вегетативное размножение, дополнительный запас питательных веществ, дополнительная опора и и.д.

2. Чем корни отличаются от ризоидов?

Ризоиды — это нитевидные приспособления низших растений, которые прикрепляют растение к какой-либо поверхности и поглощают из него воду и питательные вещества. Ризоиды есть у папоротников, мхов, лишайников и грибов.

По виду и по функциям они очень напоминают корни, но назвать их полноценными корнями нельзя. У ризоидов нет сложной многоклеточной структуры, как у настоящего корня. У некоторых растений ризоиды состоят из одной клетки, наподобие корневых волосков.

В отличие от корней, ризоиды могут отмирать прежде, чем кончится срок жизни растений. В этом случае они перестают поставлять воду и питательные вещества и только крепят растение к поверхности. Если жи у растения отомрёт корень, то растение погибает. 

3. У всех ли растений имеются корни?

Корни имеют далеко не все растения, а только большинство высших растений. Остальные растения либо не имеют корней вообще, например водоросли, либо роль корней у них выполняют ризоиды, например у мхов, лишайников, папоротников и грибов.

Лабораторные работы

Лабораторная работа: Стержневая и мочковатая корневые системы

1. Рассмотрите корневые системы предложенных вам растений. Чем они различаются?

Рассмотрим корневые системы моркови, свеклы, репы,  пшеницы и лука. Корни репы, моркови и свеклы похожи на толстый стержень, а корни лука и пшеницы — на сильно разветвленный куст, выделить главный корень у этих растений невозможно.

2. Прочитайте в учебнике, какие корневые системы называют стержневыми, какие — мочковатыми.

• Стержневыми корневыми системами называют корневые системы, в которых сильно развит главный корень.
• Мочковатыми корневыми системами называют корневые системы, в которой сильно развиты придаточные и боковые корни, а главный корень либо менее развит, либо быстро отмирает.

3. Отберите растения со стержневой корневой системой.

Морковь, свекла, репа.

4. Отберите растения с мочковатой корневой системой.

Лук, пшеница.

5. По строению корневой системы определите, какие растения однодольные, какие — двудольные.

• Двудольные: морковь, репа и свекла.
• Однодольные: лук и пшеница.

6. Заполните таблицу «Строение корневых систем у разных растений».

Вывод:

Для стержневой системы характерно наличие сильно развитого главного корня и неразвитость боковых и придаточных корней. Для мочковатой корневой системы наоборот характерна неразвитость (или быстрое отмирание) главного корня и мощная система боковых и придаточных корней.

Вопросы в конце параграфа

1. Какие функции выполняет корень?

Корни закрепляют растение в почве и прочно удерживают его в течение всей жизни. Кроме того, через корни растение получает из почвы воду и растворённые в ней минеральные вещества. У некоторых растений в корнях накапливаются запасные питательные вещества.

2. Какой корень называют главным, а какие — придаточными и боковыми?

• Главный корень — это корень, который развивается первым ищ зародышевого корешка семени.
• Придаточными корнями называют корни, образующиеся на стеблях или (у некоторых растений) на листьях.
• Боковые корни — корни, отходящие от главного и придаточных корней.

3. Какую корневую систему называют стержневой, а какую — мочковатой?

• Корневую систему, в которой сильнее развит похожий на стержень главный корень называют стержневой. 
• Мочковатой называют корневую систему из придаточных и боковых корней, у которой главный корень недостаточно развит или быстро отмирает.

Подумайте

При выращивании кукурузы, картофеля, капусты, томатов и других растений широко применяют окучивание, т. е. присыпают
землёй нижнюю часть стебля (рис. 6). Зачем это делают?

На рисунке 6 в учебнике изображено окучивание томатов (помидор). 

Окучивание помогает растениям развить более мощную корневую систему. Чем более развита у растения корневая система, тем больше питательных веществ оно получает. То есть окучивание позволяет вырастить более мощное растение и собрать больший урожай, чем у неокученных растений.

Задания

1. У комнатных растений колеуса и пеларгонии легко образуются придаточные корни. Осторожно срежьте несколько боковых побегов с 4—5 листьями. Удалите два нижних листа и поместите побеги в стаканы или банки с водой. Наблюдайте за образованием придаточных корней. После того как длина корней достигнет 1 см, посадите растения в горшочки с питательной почвой. Регулярно их поливайте.

Результаты наблюдений запишите и обсудите с другими учащимися.

Прорастите семена редиса, гороха или фасоли и зерновки пшеницы. Они потребуются вам на следующем уроке.

Пророщенные семена редиса

Пророщенные семена гороха

Пророщенные семена фасоли

Пророщенные зерновки пшеницы

Словарик

Главный корень — это корень, развившийся из зародышевого корешка.

Придаточные корни — это корни, образующиеся на стеблях или листьях растений.

Боковые корни — это корни, отходящие от главного и придаточного корней.

Стержневая корневая система — это корневая система с хорошо развитым главным корнем, характерна для двудольных растений.

Мочковатая корневая система — это корневая система с хорошо развитыми придаточными и боковыми корнями и плохо развитым (или отмершим) главным корнем.

Тип корневой системы у томата и особенности строения корневой системы

Томаты или помидоры – одна из самых популярных сельскохозяйственных культур. Растение обладает уникальными характеристиками, что следует учитывать при выращивании для увеличения урожайности. Томаты имеют выраженную корневую систему, которую можно контролировать, изменяя направление роста и форму. Для этого разработаны агротехники, позволяющие увеличить общую площадь корней и способ прививки, с помощью которого можно добиться развития двукорневого куста. В статье мы расскажем, почему помидор – это овощ и ягода одновременно, как можно контролировать особенности строения этого растения.

Томат или помидор – однолетнее или многолетнее растение семейства Пасленовые. Оба названия растения являются равноправными, хоть и имеют совершенно разную этиологию. Слово помидор образовано от итальянского «pomo d’oro», что в переводе означает «золотое яблоко». Томат – ацтекское название растения, но его можно встретить и в старых французских словарях.

Томат имеет сильную корневую систему стержневого типа с многочисленными ответвлениями. Они уходят на глубину от 1 метра, в диаметре могут распространяться до 2,5 м. В комфортных условиях корни могут образовываться на любых вегетативных частях растения, поэтому эту культуру можно сажать не только семенами, но и черенками, а также с помощью боковых побегов (пасынков). Если поставить свежий стебель помидора в воду, через 2-3 дня он образует новые корни. Подробнее про пасынкование помидоров можно прочесть в этой статье.

Стебель обычно прямостоячий или полегающий в зависимости от сорта томата. В высоту он вырастает от 30 см до 2 м. Листья имеют характерную для всех пасленовых культур пластину. Она крупная, рассечена на симметричные доли (картофельного типа). Быстро образуют мелкие цветки желтого окраса, которые собраны в выраженную кисть. Большинство сортов томата являются факультативными самоопылителями, на одном растении имеются женские и мужские органы. Выделяют три разновидности помидоров в зависимости от особенностей стебля:

1. Нештамбовые (обыкновенные) – стебли ложатся в период образования плодов.
2. Штамбовые – имеют толстый и короткий стебель с характерной гофрированной поверхностью.
3. Картофельные – обладают специфичной формой листовой пластины, схожей с картофельной.

Также разделяют по силе роста:

1. Высокорослые или индертерминантные – растут, пока есть куда расти. Про высокорослые сорта и их представителей можно почитать в этом материале.
2. Кустовые или низкорослые: детерминантные, супердетерминантные и полудетерминантные.

Период плодоношения долгий, до нескольких месяцев. Томат образует сочные многогнездные ягоды различной формы и цвета в зависимости от сорта. Масса одного плода может достигать от 50 до 800 г. Среди представителей особое внимание уделяется сортам биф-томатов.

Есть еще отдельный вид томата – томатное дерево, почитать про которое можно по этой ссылке.

С ботанической точки зрения плоды томатов являются ягодами, несмотря на то, что во многих странах мира их считают овощами. Точку в споре поставил Верховный суд США, признав помидоры овощной культурой, поскольку они чаще подаются на обед, нежели в качестве десерта.

Семена у помидоров мелкие, имеют серо-желтый окрас. Сохраняют всхожесть до 8 лет. Физиологически становятся зрелыми еще в плодах. При благоприятных температурных условиях и наличии света способны прорастать через 3-4 дня. Первый настоящий лист формируется через неделю после всходов, а через 5-6 дней развивается еще несколько листовых пластин. В среднем, на развитие одного листа требуется до 5 суток. По достижению нескольких недель начинают отрастать боковые побеги или пасынки. Период роста от посадки до плодоношения занимает до 70 суток в зависимости от скороспелости сорта.

Корневая система растения – совокупность всех корней, их отростков и дополнительных элементов. Они нужны для питания, передачи воды и полезных элементов, а также для закрепления растения в земле. Существует два вида корневых систем:

1. Мочковатая – нет главного корня, но хорошо развиты боковые и придаточные. Внешне похожа на пучок.
2. Стержневая – имеется центральный корень, от которого могут отходить незначительное количество боковых и придаточных отростков.

Все сорта помидоров имеют только стержневую систему, что является особенностью этого растения. Он может уходить в грунт на глубину более метра. При рассадном способе корни обычно развиваются в верхних слоях почвы, при посадке семенным способом в открытый грунт только главный корень усиленно растет в длину. Как вырастить рассаду томатов дома описано тут.

Существует заблуждение, что томаты могут иметь мочковатую корневую систему. На самом деле, искусственное прищипывание главного корня является одной из агротехник.

Воздействие на корневую систему помидоров нередко используют для ускорения роста и развития растения. Если повредить стержневой корень помидоров, он перестает расти в вертикальном направлении, но формирует большое количество придаточных отростков. Они располагаются в плодородном слое почвы, благодаря чему быстрее поглощают воду и питательные вещества из грунта. Подготовке грунта нужно уделять особое внимание, особенно если выращиваются томаты в теплицах из поликарбоната или других материалов.

Чтобы ускорить развитие корневой системы, есть два способа:

• прищипывание главного стержневого корня в момент пикировки саженцев на постоянное место. Во время этого важно обработать растение, поскольку есть риск заражения инфекцией. Для этого применяют слабый раствор марганцовки;
• стебель может образовывать корни на любом этапе жизни. Поэтому во время его активного роста можно присыпать нижнюю часть растения плодородным грунтом, за счет чего увеличивается площадь корневой системы.

Окучивание помидоров рекомендуется проводить только во влажной почве, например, после дождя или полива. В первый раз присыпание проводят, когда длина стебля достигнет 15 см, а во второй – спустя 2 недели. На протяжении этого периода рекомендуется применять дополнительную подкормку, что ускорить процесс развития новых корней.

Формирование двукорневого растения – распространенный метод прививания помидоров. Его рекомендуется проводить для увеличения жизнеспособности особи не ранее, чем саженец вырастет до 12-15 см. Диаметр также имеет важное значение – стебель не должен превышать толщину карандаша (до 4 мм). Прививку проводят по следующей схеме:

1. На стволах обоих растений делают тонкий срез длиной до 3 см.
2. Их соединяют в месте среза и закрепляют тканью или прищепкой.
3. Чтобы избежать деформации, необходимо установить подпорку.
4. Через неделю нужно срезать более слабое растение на 3-4 см выше места прививки.

В результате этой процедуры получается куст томата с двукорневой системой. Это необходимо при выращивании культуры в неблагоприятных условиях и в неплодородных почвах, а также для увеличения урожайности. После прививки два растения развиваются как единый организм, за счет чего увеличивается площадь корневой системы.

Рекомендуется использовать одну сортосерию томатов для подвоя и привоя. В противном случае есть риск отторжения растений из-за генетической несовместимости.

Здравствуйте, уважаемые читатели! В этой статье мы узнаем всё о строении и возможностях корневой системы помидоров.

Заранее прошу прощения за непростой текст с терминами, а также за то, что не осветил эту тему раньше, но как же иначе нам приблизиться к науке, как не через неё? Я постарался преподнести информацию как можно проще и понятнее. Начнём с элементарных знаний школьной биологии.

Томат – однолетнее растение из семейства паслёновых, которое формирует плоды и семена в тот же год, когда их посеяли. Эта культура имеет разветвлённую корневую систему, которая формируется путём нарастания придаточных отростков, и уходит вглубь почвы на 30-50 сантиметров. Отростки эти могут быть разных порядков, выражаясь на примере человека, иметь много поколений родственников, поэтому и вся система может быть очень разветвлённой.

Когда семечко томата прорастает, самым первым появляется корешок. Это самый главный корень, и он всегда один.

Формируется он из корешка, который принято называть зародышевым. Из этого зародышевого корня главный растёт очень быстро, вертикально вниз, и уже в первую неделю развития отпускает боковые корешки.

Придаточные корни отрастают позже, они идут уже от стебля, а у некоторых растений образуются на листьях. На придатках также могут отрастать боковые корни. Таким образом, система ветвится.

Корень по всей своей длине не одинаков. На небольшом удалении от кончика корня есть корневые волоски, которые отдалённо напоминают пушок. Благодаря этому пушку растение собирает влагу вместе с растворёнными в ней минералами. В науке этот промежуток с волосками называют зоной всасывания. Каждый придаточный и боковой корень у своего кончика имеет волоски.

Выше по корню волосков нет. Этой своей частью он проводит воду с полезными веществами выше в стебель. На данном участке так же имеются боковые корешки, поэтому его называют зона проведения и ответвления.

Корневая система помидоров – это совокупность всех имеющихся корней растения. По типу корневые системы делятся на две группы:

Мочковатая система представляет собой не особо выделяющийся среди остальных, боковых и придаточных, главный корешок, который часто и вовсе отсутствует. Корни у такого типа образуют некое подобие мочалки или пучка.

Стержневой же тип предполагает ярко выраженный главный корень, он хорошо развит и явно выделяется среди остальных.

Томаты имеют стержневой тип.

Если корни повредить, то их вертикальный рост прекращается совсем, и начинает формироваться масса боковых отростков. Они располагаются в верхнем, плодородном почвенном слое. Это учитывается при высаживании рассады в грунт у таких культур, как томаты и капуста.

Перед тем, как опустить растение в лунку, рекомендуют кончик его главного корня прищипнуть для того, чтобы в грунте растения быстрее прижились и набрали силу за счёт массового корневого разрастания. Хотя мы никогда этого не делаем, так как считаем, что это лишний раз травмирует растение, а также открывает ворота для проникновения инфекции. Да нам и не нужна такая процедура, потому что мы высаживаем рассаду помидоров в грунт в своём почвенном домике, и высаженная рассада у нас никогда не болеет.

Кроме прищипывания, во время высадки рассады в грунт, развить корневую систему томата можно путём окучивания. Когда мы засыпаем основание стебля помидора землёй, у него отрастают придаточные корни. Благодаря этому растения становятся мощнее, и у томатов прибавляется сил, что ведёт к повышению урожайности.

Окучивание должно происходить влажной почвой после дождя или полива. Первый раз это делают, когда рост растений составит не менее 15-ти сантиметров, а второе окучивание можно произвести не раньше, чем через пару недель.

Окучивание проводят с помощью инструментов, размеры которых зависят от растительных масштабов – от капарульки до тяпки, и одновременно с этим происходит рыхление почвы, а это позволяет корням «дышать», совершать воздухообмен. Это необходимые условия для хорошего роста.

Если томаты выращиваются безрассадным способом, их корни могут достигать длины до 150-ти сантиметров, а отдельные отростки вырастают до 2-х метров. Но это в исключительных случаях, а обычно томат ветвится на глубину до 85-ти сантиметров и охватывает около одного квадрата земли. При рассадном способе корни помидоров развиваются, в основном, в верхних почвенных слоях.

Развитие растения, любой культуры, определяется степенью развития его корневой системы. Для развития нужна стимуляция придатков. У высокорослых томатов удаляют два или три нижних листа и рассадные побеги высаживаются под наклоном для того, чтобы стебель отрастил корневые придатки. Вначале присыпается землёй только основание, а через 10-12 дней, когда произойдёт приживление, присыпается и некоторый участок стебля.

Помидоры — это культура, которая успешно прививается, благодаря чему опытные садоводы практикуют выращивание томатов на двух или более корнях. Суть в том, что с помощью прививки соединяются два растения и развиваются как один организм. Увеличивается площадь тканей растения, и они оба в равной степени получают питание. Это положительно влияет на урожайность.

Во время пикировки два растения высаживают в один горшочек на расстояние около двух сантиметров друг от друга.

Когда стебли растений разовьются до толщины в 4 миллиметра, их прививают друг к другу. Для этого выше семядольного листа снимают полоску кожи на стебле, длиной не более сантиметра.

На этих обнажённых отрезках делают надрезы наискосок и немного расщепляют стебель: на одном побеге снизу вверх, а на другом – наоборот. Растения как бы вставляются друг в друга и фиксируются в этом положении, т.е просто связываются тканевыми полосками для того, чтобы надрезы не «задохнулись».

Сращивание производят также путём объединения двух пасынков с разных растений одного сорта. Но этот способ чуть сложнее.

Подписывайтесь на мой блог, приглашайте с собой своих друзей, принимайте участие в конкурсе. Давайте вместе совершать путешествия в удивительный растительный мир. Спасибо, что читаете мои страницы.

Уважаемые коллеги!
К теме о корневой системе томатов я обратилась не случайно, хотя тема не новая, всем известная. Меня всегда интересовал вопрос: а надо ли прищипывать корень томатов? В классической литературе, в т.ч. в учебниках по овощеводству, рекомендуют в обязательном порядке прищипывать корень томата при пикировке. Этому правилу придерживаются и некоторые огородники. Но единого мнения по этому вопрос нет. Некоторые огородники не видят необходимости в этой операции.
Для чего же рекомендуют прищипывать корень? Чтобы ответит на этот вопрос, рассмотрим строение корневой системы томата, а также мнения и некоторые советы огордников.
Развитие растения, любой культуры, определяется степенью развития его корневой системы.
Принято считать, что основная функция корня — поглощение воды и минеральных веществ из почвенного раствора, перенос их в сосуды ксилемы и подача в стебель. Но не всё так просто. Известно, что состав почвенного раствора заметно отличается от состава пасоки, которая представляет собой жидкость, подаваемую корнем в стебель. Фосфаты задерживаются в корне, а азотистые минеральные соединения в большинстве своём превращаются в аминокислоты и амиды и уже в таком виде поступают в стебель. В клетках корня синтезируются каучук, порфирины, витамины В1 и В6, никотиновая и аскорбиновая кислоты, а также гормоны этилен и цитокинины. Последние стимулируют цветение, пробуждение и рост боковых побегов. (Физиология растений, 2005).
Корень выделяет в субстрат органические и минеральные вещества, которые являются питательной средой для ризосферных микроорганизмов. Без корня растение не может нормально функционировать и погибает, хотя может поглощать воду и минеральные вещества через поверхность листьев и срезы стеблей.
Если корни повредить, то их вертикальный рост прекращается совсем, и начинает формироваться масса боковых отростков. Они располагаются в верхнем, плодородном почвенном слое. Это учитывается при высаживании рассады в грунт у таких культур, как томаты и капуста.
Состояние корневой системы у томатов во многом определяет его урожайность. Чем сильнее корень растения, тем больше плодов может образоваться и тем они крупнее.
Корневая система этой культуры – это совокупность всех имеющихся корней растения.
По типу корневые системы растений делятся на две группы:
•Стержневая
• Мочковатая
Мочковатая система представляет собой не особо выделяющийся среди остальных, боковых и придаточных, главный корешок, который часто и вовсе отсутствует. Корни у такого типа образуют некое подобие мочалки или пучка.
Все сорта помидоров имеют только стержневую систему, что является особенностью этого растения.
Стержневой корень у томата, имеет моноподиальное ветвление. От главного корня отходят корни первого порядка, которые впоследствии разветвляясь, образуют корни второго и третьего порядка. Вся корневая система покрыта большой массой волосков. В процессе окультуривания томата корневая система несколько деградировала, у «дикарей» она развита гораздо лучше.

Каждая часть корня томата выполняет определенные функции.
Если томаты выращиваются безрассадным способом, их корни могут достигать длины до 150-ти сантиметров, а отдельные отростки вырастают до 2-х метров. Но это в исключительных случаях, а обычно томат ветвится на глубину до 85-ти сантиметров и охватывает около одного квадрата земли. В теплице основная масса корней расположена на глубине до 30 см.

.Что же влияет на развитие корневой системы томатов?
Корневая система томатного растения зависит от :
— особенностей возделывания, т.е агротехники культуры
— типа и сорта томата. Чем выше и крепче сорт, тем длиннее и толще его корневище.
— почвенно-климатические условий
— состава и плотности грунта. Поскольку глубина корней помидоров зависят от состояния и плотности почвы, перед посадкой и периодически после нее землю нужно рыхлить.
— способа формирования растений[/b] Несформированные растения с большим числом пасынков и листьев имеют более мощную корневую систему, чем выращенные в один стебель.
— температура окружающей среды, почвы. Для роста корней оптимальна температура от 20 до 25°С. При температуре корнеобитаемой среды ниже 10 °С происходит угнетение роста корня независимо от фазы развития томата .
— Освещения
Корневая система у рассады томатов будет плохо развиваться при недостаточном освещении и загущенных посадках. Световой день должен составлять не менее 14-16 часов. Для досвечивания рассады применяют электрические фитолампы.
Корневая закладывается на стадии рассады. Когда семечко томата прорастает, самым первым появляется корешок. Это самый главный корень, и он всегда один.
Формируется он из корешка, который принято называть зародышевым. Из этого зародышевого корня главный растёт очень быстро, вертикально вниз, и уже в первую неделю развития отпускает боковые корешки.
После появления третьего настоящего листа развитые всходы рассаживают по отдельным емкостям. Корневая система получает возможность развиться в более комфортных условиях. Хиленькие и поврежденные экземпляры отбраковываются.
При пикировке рекомендуют главный стебель укорачивают на 1/3, что способствует увеличению числа боковых корешков. Корень прищипывают для получения, как казалось бы, более мощной корневой системы. Эта практика прочно вошла в жизнь огородника.[/b] При этом не учитывается, что центральный корень томата, будучи сохраненным, проникает на глубину до метра, что повышает засухоустойчивость томата. В этом секрет урожайности томата при их выращивании на фермерских полях.
О необходимости этой процедуры говорят следующие аргументы с некоторыми оговорками. Обрывая при пикировке центральный корень, мы стимулируем развитие поверхностных корней томата и, следовательно, к более сильному растению и большему урожаю. При этом, томат нуждается в более частых поливах и дополнительном удобрении. Это плата за красивые мочковатые корни рассады.
Однако при такой процедуре немного приостанавливается рост растения, но рассада меньше вытягивается и перерастает.
Против процедуры прищипки приводятся следующие доводы.
При пикировке практически всегда идет повреждение корней, поэтому не стоит лишний раз их травмировать. Иными словами, происходит непроизвольной обрыв корней. Но при этом можно занести инфекцию, хотя обработка корневой системы раствором марганцовки, как советуют аграрии, может предотвратить заболевания. Поэтому прищипывать корень противники этой процедуры советуют не заморачиваться на это счет.
Вот что пишет известный аграрий Кизима Г.А.: «Обычно при пикировке рассады томатов рекомендуют прищипнуть центральный корешок на треть его длины. Прищипка корня способствует его ветвлению и вместо того, чтобы расти вглубь почвы, корни начинают разрастаться вширь, но при этом они оказываются в поверхностном слое почвы, а потому становятся иждивенцами, даже если вы их замульчируете. Как только по какой-либо причине вы не сможете их полить, при пересыхании верхнего слоя почвы, подсохнут и сосущие волоски на корнях, и томат может сбросить цветки и даже завязи. Я не рекомендую делать прищипку корня томата при пикировке, а потому пикируют рассаду не в стаканчики, а в пеленки из пленки».
Но это уже другая история методов выращивания рассады. Большинство из нас пикирует рассаду в стаканчики., хотя есть и любители «пеленок» или вообще выращивать томаты безрассадным способом
В любом случае помните следующее:
Если томат совсем молодой, то он имеет лишь один маленький корешок, повредив его, вы будете довольно долго ждать, пока его крохотная корневая система восстановится. Прищипывать можно, при более развитой корневой системы.

Для развития корня рассады томатов очень важно соблюдать водный баланс при ее выращивании и высадки в
грунт.
Приведу полезные советы Елены Ворониной http://ecotomato.ru/chtoby-korni-tomatov-byli-silnye/

• При излишнем поливе корни рассады будут слабые.
• Если поверхность почвы в рассадной емкости сухая, не стремитесь сразу хватать поли вную бутылку. Подождите сутки-двое, не торопитесь поить (заливать)растения. Если нижняя листва привянет, вот в таком случае можно полить по краю емкости.
• Корни растут и развиваются в сторону влаги. Если лить под корень вдоль стебелька, то корневая, особенно на ранней рассадной стадии, развивается хуже. Поливайте по краю емкости и малыми дозами, ожидая, когда влага впитается.
• Сухость почвы в емкости можно определить на вес, стакан будет легкий. Запомните и сравните этот вес с политым стаканом.

При выращивании и высадки рассады на постоянное место аграриями отмечаются следующие наблюдения.
• Если у растения образуется большая мочка из корней примерно одинаковой толщины, проникающих на разную глубину, то это свидетельство нормального развития.
• Если боковые корни тонкие, многочисленные и распределены в верхнем слое субстрата, то при временном дефиците влаги часть корней погибает и растения подвядают.
• В переувлажнённом субстрате корни погибают от недостатка воздуха, буреют и размочаливаются.
• При высадке растений под наклоном корневая система увеличивается, что улучшает развитие растения, но срок получения первого урожая увеличится на несколько дней.
• Растения томатов в теплицах в сравнении с открытым грунтом отличаются ускоренными темпами роста и непропорциональным развитием корневой и надземной частей растения
Следует отметить, что корни у томата растут не постоянно, а периодами. Упрощенно это можно представить так. Сначала образуются корни, потом они приостанавливают свое развитие, растет вегетативная масса, то есть стебель, листья. Потом снова растут корни, снова замирают, но в это время образуются бутоны, первые плоды. Эти два цикла при плохом уходе, низком плодородии почвы практически не совпадают. А вот при достаточном опыте огородника, хорошем плодородии земли развитие корней и надземной массы томатов, в том числе рост урожая, могут совпадать во времени, что является идеальным.

Для ускорения развития корневой системы томата, высаженного на постоянное место, нужно:
• Присыпать стебель при его активном росте в нижней части плодородной почвой, чтобы увеличить площадь корневой системы.
• Регулярно окучивать кусты.
Когда на стебле немного выше почвы появятся белые бугорки, это значит, что корни интенсивно растут и необходимо провести первое окучивание. Низ стебля, пока он зеленый, никогда не образует зачатки корней. Надо дождаться, чтобы у самой поверхности земли он «посинел», вот тогда он готов образовать новые корешки. В этот момент надо произвести второе окучивание
Если мы окучим растение раньше того момента, как оно образует «пупырышки», то только навредим ему. Дело в том, что из «пупырышков» после окучивания охотно устремляются в землю корни, укрепляя растение. При несвоевременном окучивании, то есть, когда зачатков корней еще нет, дополнительным окучиванием мы оставляем без воздуха более ранние, глубокие корешки томата, что не благоприятно сказывается на состоянии растения.
Правильное и своевременно проведенное окучивание помогает значительно увеличить корневую систему, тем самым дает растению возможность дать больше плодов.
Окучивание должно происходить влажной почвой после дождя или полива.

Всем привет, решил создать пост в продолжение первого поста про рост корневой системы томата

Для наглядности снова прикреплю фотографии до и после, больше, к сожалению, фото нет, забыл как то про это дело.

И так, растение — томат обыкновенный, сорт летний сад f1.

Емкость — строительный таз 40 литров.

А теперь корневая растения спустя примерно 30 дней:

У трубочки я специально отодвинул кони в сторону, чтоб было видно, что они сплошняком до дна емкости.

Для понимая размеров, положил то, что попалось под руку.

Емкость в которой растет растение — строительный таз на 36 литров (хотя на этикетке указано 45 литров), от уровня корней до дна примерно половина.

Возраст растения, около 100 дней.

Высотой до потолка, вырос полностью на естественном свете, балкон, южная сторона.

Первый урожай, внутри за листвой есть еще 2-3 красных.

На некоторых листьях заметны пятна, признаки нехватки магния, моя ошибка при разведении концентрата сульфата магния, несколько недель кормил растения раствором с 50% магния в крови.

Если кому интересно почитать про систему подробнее — мой пост: ссылка.

В посте выкладывал фото другого самого первого томата и первый созревающий помидор.

Так вот, с того момента прошло уже около 40 дней, за это время я снял с растения более 4кг помидоров. Взвешиваю и считаю ?

На вкус отличные, все кто пробовал оценили весьма положительно, даже бабушка.

Многие просили написать пост про составление раствора, и я начал потихоньку его писать, написал уже довольно много, он был в черновике. Потом не было время, а потом я зашел, а черновика на пикабу нет. В итоге потерял около 1.5 листов текста, очень огорчило, переписывать все заново пока желания нет. ?

спасибо, в целом это вообще мой первый опыт в выращивании чего то.

Насколько я своим IT умом понимаю, плохо растут на балконах и в доме по причине нехватки питания и места под корни.

Как видно из фото, у взрослого томата корней огромное количество, теперь представьте сколько нужно земли, что бы эти корни ее облепили и получали оттуда питание, тут надо емкость под 100 литров или больше. А в ведре томату мало земли, отсюда и плохой урожай\растение.

плохо растут на балконах и в доме по причине нехватки

Вы хоть под прямое солнце поставьте, если земли мало ничего не вырастет, у меня есть 2 перца, один в 2 литра горшке и один в гидропонике, в земле уже взрослый, в гидропонике еще молодой, молодой в 2 раза выше и больше. А старый еле еле вытащил 1 перец, даже цвет потерял, стал блекло зеленым, болезненным. Стоят вместе, без досветки. Летом света и так достаточно, мой помидор это показывает.

Получится, почему нет, у меня даже пример есть, переделывал систему, некуда было деть задохленького томатика, сунул в землю в ведро литров 20 наверно, земли наполовину, подрос, высотой сантиметров 50 наверное, я правда на него забил, даже не подвязывал, он страшный, повис весь чуть не до земли, но помидоры висят, правда всего тук 5 и размером они грамм по 30-50, такие очень большие черри. Вот и весь урожай, созреют и пойдет он на покой.

А корни, в гидропонике им расти ничего не мешает, они не подгнивают и не пересыхают. В общем, идеальные, или близко к идеальным условия.

Помню рос на балконе в ведре супер острый сорт перца Bhut jolokia

Так ведра на 20 литров для громадного растения хватило

а такие помидоры не пасынкуют. просто в теплицах например лишние листья обрывают, что бы лишнюю влагу не тянули и все в рост плодов шло.

Вот кстати, пруфоф нет, но смысла мне врать нет.

Первый томат был высажен примерно в начале февраля, первый помидор дал примерно через 90 дней, второй томат примерно тоже через 90-100 дней первый урожай.

А у бабули, томаты высаженные в середине февраля еще высотой сантиметров 60 и не на всех есть помидорки, а у меня уже спелые и растение под 2 метра.

Дело в том, что в начале роста рассада в 0.5 литровых стаканах, там корням места нет и они не растут совсем, бабушки сетуют на мало солнца, а как мне кажется — мало земли. После чего их высаживают в середине мая (или когда там) с мизерной корневой и потом после стресса от пересадки они начинают расти и пока раскачаются, вот урожай к середине лета только.

ну я не особо агроном, первый томат не пасынковал вообще, он разросся как чудище не пройти мимо, урожая хороший.

Тот, что в данном посте — пасынковал, но пустил в 4 ствола, точнее он сам так стал расти, пройти мимо можно.

Так же на этикетке было указано — не пасынкуются.

Как правильно растить я не знаю, возможно если обрывать листья то урожай будет раньше или больше я не знаю.

В теплицах, бабушки, у них все советы ориентированы на то, чтоб получить урожай как можно быстрее, лето короткое и при стандартном выращивании помидоры только к середине июля, потому стараются форсировать этот процесс, у меня же осени не будет, так как балкон.

Что дешевле, брать зелень\помидоры\клубничку в магазине или у себя на балконе?

Ну я точных данных дать не могу, сейчас не рощу, холодно и балкон утеплен так себе (1 камерный стеклопакет) + лампы придется гонять много и электричества конечно будет прилично. Но, свои помидоры с покупными не сравнить и близко. Последний урожай собрал где то в октябре, мелковатые но очень много, примерно на 2-3кг. В холодильнике еще последние лежат.

В общем, если есть нормальный балкон из которого не будет постоянно дуть сквозняк + есть место и опыт самого выращивания, как формировать, какой сорт итд, я думаю в любое время года выгодней + по вкусу очень сильно отличаются. С зимними магазинными просто кардинально.

а зелень, я ростил петрушку, дак она как дурная лезет (летом), девать некуда, места занимает мало. Вполне реально попробовать ростить в земле (хороший объем + фито лампа, либо энергосберегайки хороший мощности + отражатели).

Либо на системе подпор, минимум денежных затрат на старт. Места под петрушку надо мало. Помидоры же у меня добрую половину 6 метрового балкона занимали, мимо проходить было проблемно.

Томаты являются популярной овощной культурой, которую выращивают практически на каждом участке. Прекрасные вкусовые качества придают блюду неповторимых ноток, будь то свежий помидор или консервированный в собственном соку. Однако истинная ценность заключается в составе, насыщенном полезными для организма минералами и микроэлементами. Давайте в данной статье поговорим о пользе и вреде этого домашнего овоща, разберем строение его корней и узнаем, как правильно хранить овощи в квартире.

Томат относится к семейству паслёновых культур. Корневая система растения хорошо разветвлена, в процессе развития побега формируется путём активного наращивания латеральных отростков. Сажать корни в грунт лучше на глубину 30-50 см.

На стадии прорастания семени в почве образуется корешок (зародышевый), который впоследствии становится главным корнем томата. Уже на второй неделе он обрастает ответвлениями. Немного позже отрастают придаточные ветки корневой системы. Они формируются непосредственно из стебля, у некоторых растений прямо из листьев.

Самыми крайними частями корневой системы являются тоненькие волоски (пушок). Именно через них культура получает из почвы влагу и питательные вещества. Не зря эти участки называются зоной всасывания.

Огородники при извлечении куста из грядки наверняка отмечали, что параметры и структура корней бывает разной. Это объясняется принадлежностью растения к определённому типу. Их выделяют всего два: мочковатый и стержневой. Мочковатый корень не имеет выраженного главного корневища, по виду напоминает мочалку (откуда и пошло название). В отличие от него стержневой тип характеризуется хорошо развитым удлинённым корнем, который существенно отличается параметрами от остальных ветвлений. Длина его больше предыдущего вида.

При высадке рассады следует учесть, что повреждённый корень прекращает вертикальный рост. После приживления на новом месте корневая система формируется путём наращивания боковых отростков. Для стимулирования развития корневой части растения рекомендуется окучивать кусты.

Корни помидорного куста

В состав томатов входит много полезных для организма микро и макроэлементов, витаминов. Среди основных:

• калий;
• магний;
• кальций;
• йод;
• железо;
• цинк;
• тиамин;
• рибофлавин;
• бэта-каротин;
• витамины РР, А, С и др.

В плодах большое количество пищевых волокон, органических кислот, которые улучшают работу желудочно-кишечного тракта. Флавоноид кверцетин чистит и укрепляет сосуды, что благоприятно воздействует на функционирование сосудистой системы. В сос

Корневая система растения томата | Home Guides

Крупному, сильному растению томата требуется соответствующая прочная корневая система. Таким растениям требуется меньше воды, они могут противостоять ветру и дождям летних штормов. Все тонкие волоски, выстилающие стебли рассады томатов, способны превращаться в корни. Следовательно, чем большая часть стебля заглублена во время посадки, тем больше потенциальная корневая система. Если большая часть корневой массы находится близко к поверхности, корни будут оставаться более теплыми, что улучшит рост и продуктивность растений.

Структура корня

Как и у любого растения, корни томата составляют от одной четверти до одной трети его общего веса. Удивительно, но тип корневой системы того или иного растения томата зависит от того, как он был выращен. При выращивании из семян у растения разовьется большой центральный корень, известный как стержневой корень, от которого отходят более мелкие боковые корни. Другие вторичные боковые корни могут впоследствии отходить от первых боковых корней. С другой стороны, растения томата, выращенные после черенкования родительских растений, образуют волокнистую корневую систему.Этот тип корневой системы представляет собой сеть нитевидных корней одинакового диаметра, которые многократно разветвляются и прикрепляются к верхним слоям почвы. В общем, стержневые корни достигают более глубокого уровня почвы, чем их волокнистые аналоги.

Проблемы с корнями помидоров

Садоводы часто не обращают внимания на роль, которую корни играют в общем здоровье растений, потому что они не видны. Однако 80 процентов проблем с растениями можно отнести к почвенным насекомым или болезням, источником которых являются корни. Некоторые, например фузариозное увядание, неизлечимы, и лучше всего высаживать только устойчивые к болезням сорта.Узловатые нематоды — микроскопические черви, которые часто поражают растения томатов. Сопутствующие посадки со спаржей или бархатцами могут быть эффективными для отпугивания вредителей. Еще одно естественное средство от нематод — сахарный спрей. Вскипятите полстакана сахара в двух стаканах воды и разбавьте смесь дополнительным галлоном воды перед распылением. Сахар убивает нематод, высушивая их.

Поощрение прочных корней

Корневая система томата выполняет три очень важные функции: закрепление и поддержка растения, поглощение и отведение воды и минералов к остальным частям растения и хранение продуктов фотосинтеза, таких как сахар и белки.Чтобы создать максимально сильные корни, перед тем, как высаживать на открытом воздухе, рассадите рассаду томатов в несколько этапов. Перейдите от 2-дюймового горшка к 4-дюймовому, а затем к 6-дюймовому контейнеру. При посадке срежьте все листья, кроме двух верхних, и закопайте стебель до оставшихся листьев. Таким образом, на всем заглубленном стебле будут расти новые корни. У помидоров с глубокими корнями больше шансов найти воду в случае засухи. Чтобы обеспечить корни питательными веществами, в которых нуждается растение, смешайте сбалансированное удобрение с отложенным высвобождением в почву при рытье посадочных ям вместе с компостом на глубину 3 или 4 дюйма.

Посадка в траншее

Один из лучших способов закопать больше стебля томата для обеспечения оптимального развития корней — это посадить саженцы в траншею горизонтально. Для начала выкопайте траншею до тех пор, пока саженец будет высоким и глубиной от 4 до 6 дюймов. Осторожно выньте молодое растение из горшка и стряхните грязь с корневого кома, прежде чем срезать все листья на саженце, кроме двух верхних. Это должно оставить достаточно поверхности листа для процесса фотосинтеза. После того как нижние листья будут удалены, положите растение в траншею горизонтально.Засыпая ямку почвой, осторожно согните стебель помидора вверх, чтобы оставшиеся листья оказались над землей. По мере того, как растение растет и тянется к солнечному свету, стебель выпрямляется.

.

PPT — Структурная и функциональная геномика томатов Barone et al. 2008 PowerPoint Presentation

.

Структурная и функциональная геномика томатов Barone et al. Помидор (Solanum Lycopersicon) — экономически важная культура во всем мире — интенсивно исследуется.

Презентация на тему: «Структурная и функциональная геномика томата Barone et al. Томат (Solanum Lycopersicon) 2008 года — экономически важная культура во всем мире — интенсивно исследуется». — Стенограмма презентации:

1

Структурная и функциональная геномика томатов Barone et al.2008 Томат (Solanum Lycopersicon) — экономически важная мировая культура, — интенсивно исследуемая и модельная система для генетических исследований растений. Характеристики: — Простая диплоидная генетика: 12 пар хромосом и размер генома 950 Mb. — Короткое время генерации — Технология регулярной трансформации — Богатые генетические и геномные ресурсы.

2

Ресурсы для генетических / геномных исследований включают: коллекции маркеров диких видов и мутантных коллекций, популяции, картирование синтении F2 и постоянное рекомбинантное инбредное (RI) картирование популяций, библиотеки ВАС и расширенную физическую карту, популяции TILLING и микромассивы томатов, линии томатов с подавленным геном и библиотеки VIGS ( для временного подавления звука).

3

Цели и задачи Международного проекта по геномике пасленовых (SOL): создание скоординированной сети знаний о семействе пасленовых. Ключевые компоненты и этапы: 1) Секвенирование эталонного генома томата на основе ВАС на основе ВАС 2) Разработка глубоких баз данных EST из различных тканей пасленовых и геномное секвенирование других пасленовых с интеграцией данных. 4) Создайте набор ресурсов межвидовой интрогрессии (например,г. линии интрогрессии, инбредные линии обратного скрещивания и т. д.) для всех видов сельскохозяйственных культур Solanaceae, чтобы предоставить генетический материал, на основе которого можно изучать гены / QTL. 5) Создание генетических ресурсов мутагенеза насыщения, 6) Создание всеобъемлющей филогенетической и географической информационной сети распределения 9) Повышение эффективности селекции растений на основе использования вариации диких видов, селекции с помощью маркеров и мутагенеза 11) Разработка международной биоинформатической платформы

4

СТРУКТУРНАЯ ГЕНОМИКА Молекулярные маркеры Полиморфизмы длины рестрикционных фрагментов (RFLP), простые повторы последовательности (SSR), расщепленная амплифицированная полиморфная последовательность (CAPS), полиморфизм длины амплифицированных фрагментов (AFLP) и однонуклеотидный полиморфизм (SNP), известные функциональные гены (KFG) Маркеры, производные от EST (TM), среди прочего.Базу данных всех доступных маркеров можно найти по адресу: http://www.sgn.cornell.edu/search/direct_search.pl?searc h = markers

5

СТРУКТУРНАЯ ГЕНОМИКА Генетические и физические карты — наличие генетических карт, охватывающих весь геном томата. — Сравнительное сопоставление: помидор-картофель / перец / баклажан. — Маркеры COSII: определяют уровень синтении между геномом Arabidopsis и геномами томатов и других видов Solanceous.- Для томата доступны карты генетического сцепления, цитологические и цитогенетические карты. — Картированные маркеры и FISHed BAC позволили построить интегрированную генетическую и физическую карту высокой плотности.

6

СТРУКТУРНАЯ ГЕНОМИКА Картирование QTL и использование естественного биоразнообразия У томатов для определения локусов количественных признаков (QTL) была использована карта молекулярных сцеплений всего генома. Танксли и Нельсон предложили «усовершенствованный метод картирования QTL обратного скрещивания». В томате Эшед и Замир разработали первую экзотическую библиотеку, обеспечивающую покрытие всего генома, на основе скрещивания дикорастущих зеленоплодных видов S.pennellii (акк. LA716) и культурный томат S. lycopersicum (сорт M82).

7

СТРАТЕГИИ ПОСЛЕДОВАНИЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ТОМАТНОГО ГЕНОМА Была предложена стратегия секвенирования на основе ВАС за ВАС приблизительно 220Mb эухроматина. Начиная с 2005 г., в течение последних двух лет деятельности по секвенированию томатов, страны-участницы создали свои собственные конвейеры секвенирования и начали конструировать каркас последовательности из присвоенных хромосом.Черновая последовательность была сконструирована для примерно 24% эухроматического генома томата, включая все двенадцать хромосом.

8

ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ГЕНОМИКА В Ресурсном центре Tomato Genetics Resource Center (http://tgrc.ucdavis.edu) доступно более 600 охарактеризованных моногенных мутаций в различных генетических областях. Http://tgrc.ucdavis.edu 6000 EMS-индуцированных и 7000 быстрых нейтронов -индуцированных мутантных линий.Подробное фенотипическое описание мутантов доступно в Интернете (http://zamir.sgn.cornell.edu/mutants). Http://zamir.sgn.cornell.edu/mutants TILLING (нацеливание на индуцированные локальные поражения В геномах) для помидоры разрабатываются в нескольких странах, включая США, Францию, Италию и Индию.

9

ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ГЕНОМИКА Замалчивание генов (РНКи и VIGS) — специфичное для плода подавление генов с помощью РНКи (остается ограниченным в плодах).- Вызванное вирусом сайленсинг генов (VIGS), используемый в корнях и плодах. Из используемых вирусных векторов вирус табачной погремушки имеет самый широкий диапазон хозяев (виды Solanum и Arabidopsis).

10

ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ГЕНОМИКА Временная экспрессия экзогенных генов — Бомбардировка частицами — Агроинфильтрация Транскрипционное профилирование — Платформы микрочипов: Tom1, Tom2 и Affymetrix Genechip.

11

БИОИНФОРМАТИКА Международная группа аннотаций томатов (ITAG): конвейер аннотаций для предоставления высококачественного, обогащенного информацией генома томата.(http://www.sgn.cornell.edu/sequencing/ITAG/status html.pl)

12

БИОИНФОРМАТИКА Группа CAB в рамках проекта EU-SOL (http://www.eu-sol.net) обязана собирать все данные EST по видам Solanaceae, доступные в dbEST (Таблица 1), и обеспечивать выравнивание EST в проекте генома томата. эпизоды в процессе производства. Также EST от двух видов рода Coffee (Rubiaceae). Группа CAB разработала ISOL @, итальянский биоинформатический ресурс для геномики Solanaceae.

.

границ | Использование модели структурной корневой системы для оценки и повышения точности конвейеров анализа корневых изображений

Введение

Корни имеют первостепенное значение в жизни растений, и, следовательно, отбор по корневым системам представляет большие перспективы для улучшения устойчивости сельскохозяйственных культур к биотическим и абиотическим стрессам (согласно обзору Koevoets et al., 2016). Таким образом, их количественная оценка является проблемой во многих исследовательских проектах. Эта количественная оценка обычно бывает двоякой. Первый шаг заключается в получении изображений корневой системы либо с использованием классических методов визуализации (камеры CCD), либо более специализированных (микроКТ, рентген, флуоресценция,…).Следующим шагом является анализ изображений для извлечения значимых описателей корневой системы.

Перефразируя известного бельгийского художника-сюрреалиста Рене Магритта: «Рисунок 1A — это не корневая система». На рис. 1А изображена корневая система, и это различие важно. Изображение — это действительно двухмерное представление объекта, обычно трехмерное. В настоящее время измерения обычно проводятся не на самих корневых системах, а на изображениях, и это вызывает некоторые проблемы.

Рис. 1. (A) Изображение 2-недельной корневой системы кукурузы, выращенной в ризотроне. (B) Крупный план, показывающий перекрывающиеся корни. (C) Крупный план пересекающихся корней.

Анализ изображения — это получение признаков (или дескрипторов), описывающих объекты, содержащиеся в определенном изображении. В идеальной ситуации эти дескрипторы точно представляли бы биологический объект изображения с незначительным отклонением от биологической истины (или данных).Однако во многих случаях на изображениях могут присутствовать артефакты, поэтому представление биологического объекта больше не является точным. Эти артефакты могут быть связаны с условиями, в которых были сделаны изображения, или с самим объектом. Зрелые корневые системы, например, представляют собой сложные разветвленные структуры, состоящие из тысяч перекрывающихся (рис. 1B) и пересекающихся сегментов (рис. 1C). Эти функции могут препятствовать анализу изображения и создавать разрыв между дескрипторами и данными.

Дескрипторы корневых изображений можно разделить на две основные категории: морфологические и геометрические дескрипторы. Морфологические дескрипторы относятся к форме различных сегментов корня, образующих корневую систему (Таблица 1). Они включают, среди прочего, длину и диаметр различных корней. Для сложных изображений корневой системы сложно получить морфологические дескрипторы, и они подвержены ошибкам, как упоминалось выше. Геометрические дескрипторы определяют положение различных корневых сегментов в пространстве.Они обобщают форму корневой системы в целом. Самыми простыми геометрическими дескрипторами являются ширина и глубина корневой системы. Поскольку эти дескрипторы в основном определяются внешней оболочкой корневой системы, пересекающиеся и перекрывающиеся сегменты мало влияют на их оценку и, следовательно, их можно рассматривать как относительно безошибочные. Ожидается, что геометрические дескрипторы будут слабо связаны с фактической топологией корневой системы, поскольку идентичные формы могут быть получены из разных корневых систем (верно и обратное).Они обычно используются в генетических исследованиях, чтобы определить генетические основы формы корневой системы и исследования почвы.

Таблица 1. Параметры корневой системы, используемые в качестве достоверных данных .

За последние несколько лет было разработано несколько инструментов автоматического анализа для извлечения обоих типов дескрипторов из корневых образов (Armengaud et al., 2009; Galkovskyi et al., 2012; Pierret et al., 2013; Bucksch et al., 2014) . Однако проверка таких инструментов часто бывает неполной и / или подвержена ошибкам.По техническим причинам проверка обычно выполняется на небольшом количестве достоверных изображений молодых корневых систем. Согласитесь, большинство аналитических инструментов специально разработаны для этого вида корневых систем. В тех немногих случаях, когда проверка выполняется на больших и сложных корневых системах, она обычно проводится не на основе достоверных изображений, а в сравнении с ранее опубликованными инструментами (измерение X с помощью инструмента A по сравнению с таким же измерением с помощью инструмента B). Этот подход может показаться разумным, учитывая нехватку достоверных изображений больших корневых систем.Однако присущие этим инструментам ограничения, такие как чешуя или тип корневой системы (волокнистая или стержневая), часто не известны. Пользователи могут даже не знать о существовании таких ограничений и применять предоставленный алгоритм без дополнительной проверки на своих собственных изображениях. Это может привести к неожиданным ошибкам в окончательных измерениях.

Одна из стратегий решения проблемы отсутствия углубленной проверки конвейеров анализа изображений заключается в использовании синтетических изображений, созданных с помощью структурных корневых моделей (моделей, предназначенных для воссоздания физической структуры и формы корневых систем).Было разработано множество структурных моделей корней либо для моделирования конкретных видов растений (Pagès et al., 1989), либо в качестве универсальных (Pagès et al., 2004, 2013). Эти модели неоднократно демонстрировали достоверное представление структуры корневой системы (Pagès and Pellerin, 1996). Кроме того, они могут предоставить достоверные данные для каждой созданной синтетической корневой системы, независимо от ее сложности. Однако они не использовались для проверки инструментов анализа изображений (Rellán-Álvarez et al., 2015), за одним исключением, выполненным на молодых неразветвленных корнях проростков (Benoit et al., 2014).

Здесь мы (i) проиллюстрируем использование структурной корневой модели Archisimple для систематического анализа и оценки конвейера анализа изображений и (ii) используем изображения, созданные моделью, для улучшения оценки корневых признаков.

Материалы и методы

Номенклатура, используемая в статье

Неопровержимые данные : Реальные (геометрические и морфометрические) свойства корневой системы как биологического объекта. Они определяются либо путем отслеживания корней вручную, либо с использованием результатов моделирования корневых систем.

(Изображение) Дескриптор : Свойство корневого образа. Это не обязательно имеет биологическое значение.

Оси корня: Корни первого порядка, прикрепляются непосредственно к побегу.

Боковые корни: Корни второго (или более низкого) порядка, прикрепленные к другому корню.

Создание библиотеки корневой системы

Мы использовали модель ArchiSimple, которая, как было показано, позволяет создавать большое разнообразие корневых систем с минимальным количеством параметров (Pagès et al., 2013). Чтобы создать большую библиотеку корневых систем, мы запускали модель 10 000 раз, каждый раз со случайным набором параметров (рис. 2A). Для каждого моделирования рост и развитие корневой системы были ограничены в двух измерениях.

Рисунок 2. Обзор рабочего процесса, использованного в этом исследовании . (A) Генерация корневых систем с помощью Archisimple. (B) Создание и анализ корневых образов. (C) Использование алгоритмов случайного леса для более точной оценки истинности корневой системы. (D) Иллюстрация различных уровней шума, используемых в анализе. (E) Пример дескрипторов, извлеченных с помощью RIA-J.

Моделирование было разделено на две основные группы: волокнистые и стержневые. Для моделирования волокон модель генерировала случайное количество корневых осей, а вторичный (радиальный) рост был отключен. Для моделирования стержневого корня была создана только одна корневая ось и был включен вторичный рост (степень которого определялась случайным параметром).

Корневая система, созданная в каждом моделировании, сохранялась в файле языка разметки корневой системы (RSML). Затем каждый файл RSML считывался подключаемым модулем RSML Reader от ImageJ для извлечения достоверных данных для библиотеки (Lobet et al., 2015). Эти достоверные данные включали геометрические и морфологические параметры (таблица 1). Для каждого файла данных RSML плагин RSML Reader также создал три изображения JPEG (с разрешением 300 DPI) для каждой корневой системы. Чтобы смоделировать один тип деградации изображения, мы добавили к изображениям разные уровни шума (используя фильтр Salt and Pepper в ImageJ) (рисунок 2D).Для каждой корневой системы мы вычислили индекс перекрытия как количество корневых сегментов, имеющих перекрытие с другими корневыми сегментами по общему количеству корневых сегментов.

Анализ корневого изображения

Каждое сгенерированное изображение было проанализировано с помощью специального плагина ImageJ, Root Image Analysis-J (или RIA-J). Для каждого изображения мы извлекли набор классических дескрипторов корневого изображения, таких как общая длина корня, площадь проецирования и количество видимых кончиков корня (рис. 2E). Кроме того, мы включили дескрипторы формы, такие как площадь выпуклой оболочки или коэффициент разведки (подробности RIA-J см. В дополнительном файле 1).Список характеристик и алгоритмов, используемых нашим конвейером, приведен в таблице 2. Распределение различных дескрипторов показано на дополнительном рисунке 2.

Таблица 2. Дескрипторы корневого образа, извлеченные RIA-J .

Анализ данных

Анализ данных выполнялся в R (R Core Team). Графики были созданы с использованием ggplot2 (Wickham, 2009) и решетки (Sarkar, 2008).

Средние относительные ошибки (MRE) были оценены с использованием уравнения:

MRE = ∑1n | y¯i — yi | y¯in

, где n — количество наблюдений, y¯i — достоверность, а y _i — предполагаемая достоверность.

Структура случайного леса

Случайный лес — это современный алгоритм машинного обучения, обычно используемый для создания новых прогнозов (как в задачах классификации, так и в задачах регрессии). Случайные леса могут выполнять нелинейные прогнозы и, таким образом, часто превосходят линейные модели. С момента своего введения Брейманом (2001) случайные леса широко использовались во многих областях — от вывода сети регуляции генов до общей классификации изображений (Huynh-Thu et al., 2013; Marée et al., 2016). Случайный лес основан на выращивании множества деревьев решений, алгоритма прогнозирования, который сам по себе показал хорошие характеристики, но в сочетании с другими деревьями решений (отсюда и название лес) возвращает прогнозы, которые намного более устойчивы к выбросам и зашумленным данным (см. начальное агрегирование, Брейман, 1996).

В настройке машинного обучения задается набор D = {( x ₁ , y ₁ ), ( x ₂ , y ₂ ),…, ( x _n , y _n )},

, где xi = (xi1, xi2…, xis) — элемент s — пространственного пространства признаков X ,

и yi = (yi1, yi2,…, yit) элемент пространства отклика t — размерного Y .

Обучающая задача найти модель

, который хорошо предсказывает данные, где качество измеряется с учетом функции ошибок L .

Дерево решений T _D — это метод машинного обучения, который для набора данных D создает двоичное дерево, в котором каждый узел представляет двоичный вопрос, а каждый лист — значение пространства ответов. Другими словами, прогноз можно сделать на основе входного значения, просмотрев набор двоичных вопросов, который приводит к листу (например,g., является корнем первого порядка больше, чем q1, и если да, то количество корней второго порядка меньше, чем q2, и если нет,…).

Каждое решение основано только на одной характеристике и используется для решения, какую ветвь дерева должно занять данное входное значение. Следовательно, дерево решений последовательно разбивает набор D на более мелкие подмножества и присваивает им значение y _i = T _D ( x _i ) пространства ответов. .

Выбор признака, используемого для разделения, зависит от критерия релевантности. В наших настройках использовался критерий релевантности по умолчанию из пакета randomForest R (CRAN randomForest, 2015), а именно индекс Джини.

Случайный лес

FD = (TD, k) k ∈ I, где I = {1,2,… .l} (1)

состоит из l деревьев решений T _{D, k} , где несколько ключевых параметров, таких как пространство признаков, выбираются случайным образом (отсюда и слово Random в названии алгоритма).Хотя использование случайного подпространства сильно ускоряет рост одного дерева, оно также может снизить его точность. Однако использование большого количества деревьев выгодно уравновешивает эти два эффекта. Окончательный прогноз для каждого входного значения x _i соответствует большинству голосов всех деревьев решений леса T _{D, k} ( x _i ) в настройки классификации, в то время как среднее значение всех предсказанных значений используется в задаче регрессии.

Описание структуры

Наш метод состоит из трех типичных шагов:

1. Шаг предварительной обработки, на котором мы заменяем пропущенные значения обучающего набора.

2. Этап создания модели, на котором для каждой ответной переменной мы генерируем разные модели в соответствии с двумя параметрами случайного леса (количество деревьев и количество разбиений).

3. Шаг выбора модели, на котором мы выбираем лучшую пару параметров из предыдущего шага для каждой из переменных отклика.

Предварительная обработка

Отсутствующие значения в нашем наборе данных могут возникнуть из-за сильно зашумленных изображений, когда измерение определенных дескрипторов было невозможно. Чтобы решить эту проблему, мы сначала заменили отсутствующие значения.

Это делается с помощью функции вменения пакета randomForest R. Он заменяет все отсутствующие значения переменной ответа на медиану, а затем к завершенным данным применяется случайный лес, чтобы предсказать более точное значение. Мы предпочли 10 деревьев для вычисления нового значения по сравнению со значением по умолчанию 300, так как мы обнаружили, что это дает достаточно точные результаты для нашего приложения, будучи намного быстрее.

Модель поколения

На этапе создания модели для каждой из переменных отклика тестируется несколько лесов с разным количеством деревьев и разным количеством разделений ( t _i , m _j ). На практике обучающий набор D _train делится на m _j дизъюнктивных подмножества Dtrainmj, и на каждом из них FDtrainmj случайного леса обучается на растущем числе t _i случайных дерева.

Выбор модели

Учитывая новую точку данных x , каждая модель предсказывает переменную отклика y путем усреднения предсказанных значений FDtrainm (x), то есть

ŷ = MDtraint, m (x) = 1m∑k = 1mFDtraink (x)

Затем на последнем этапе вычисляется оценка обобщенной среднеквадратичной ошибки (RMSE) на тестовом наборе D _{t est} , где RSME определяется как

RMSE = ∑i = 1n (yi − y¯i) 2

для D _{t est} = {(x ₁ , y ₁ ), (x ₂ , y ₂ ),…, (x _n , y _№ )}.

Наконец, для прогнозов выбирается модель с парой параметров ( t , m ), имеющей минимальную ошибку (на отдельном тестовом наборе).

Доступность данных

Все данные, используемые в этой статье (включая библиотеки изображений и RSML), доступны по адресу http://doi.org/10.5281/zenodo.208214

Архивная версия кодов, использованных в этой статье, доступна по адресу http://doi.org/10.5281/zenodo.208499

Архивная версия инфраструктуры машинного обучения доступна по адресу https: // github.ru / FaustFrankenstein / RandomForestFramework / Release / tag / v1.0

Результаты и обсуждения

Создание большой библиотеки изображений наземной системы корней

Мы объединили существующие инструменты в единый конвейер для создания большой библиотеки наземных образов корневой системы. Конвейер сочетает в себе корневую модель (ArchiSimple, Pagès et al., 2013), язык разметки корневой системы (RSML) и плагин RSML Reader от ImageJ (Lobet et al., 2015). Короче говоря, ArchiSimple использовался для создания большого количества корневых систем на основе случайных наборов входных параметров.Каждый вывод хранился в виде файла RSML (рис. 2A), который затем использовался подключаемым модулем RSML Reader для создания графического представления корневой системы (в виде файла .jpeg) и набора достоверных данных (рис. 2B). Подробная информация о различных этапах представлена ​​в разделе «Материалы и методы».

Мы использовали конвейер для создания библиотеки из 10 000 образов корневой системы, разделенных на волокнистые (несколько корней первого порядка и отсутствие вторичного роста) и корневые системы (один корень первого порядка и вторичный рост).Диапазоны различных достоверных данных показаны в таблице 3, а их распределение показано на дополнительном рисунке 1.

Таблица 3. Диапазоны различных достоверных данных из корневых систем, сгенерированных с помощью ArchiSimple .

Мы начали с оценки того, следует ли разделять фиброзную и стержневую системы во время анализа. Мы выполнили анализ основных компонентов для набора достоверных данных, чтобы уменьшить его размерность и оценить, повлияла ли группировка типа на общую структуру набора данных (рис. 3A).Фиброзная и стержневая системы сформировали отдельные группы (MANOVA p <0,001) с ограниченным перекрытием. На первый главный компонент, который представлял 30,9% вариации в наборе данных, в основном влияло количество осей первого порядка. На второй главный компонент (19,1% вариации) частично повлиял диаметр корня. Эти два эффекта согласуются с четкой группировкой типов корневой системы, поскольку они выражают основное различие между двумя группами типов корневой системы.Поэтому, поскольку группировка типа оказала такое сильное влияние на общую структуру, мы решили разделить их для следующих анализов.

Рис. 3. (A) Анализ главных компонентов корневого набора достоверных данных. Для иллюстрации добавлены изображения выбранных корневых систем. (B) Нагрузки анализа главных компонентов.

Чтобы продемонстрировать полезность синтетической библиотеки наземных корневых систем, мы проанализировали каждый образ библиотеки с помощью специально созданного инструмента анализа корневых образов RIA-J.Мы решили сделать это, поскольку нашей целью было проверить полезность синтетического анализа, а не оценить точность существующих инструментов. Тем не менее, RIA-J был разработан с использованием известных и опубликованных алгоритмов, часто используемых при количественной оценке корневой системы. Подробное описание RIA-J можно найти в разделе «Материалы и методы» и в дополнительном файле 1.

Мы извлекли 10 дескрипторов из каждого образа корневой системы (таблица 2) и сравнили их с достоверными данными. Для каждой пары дескриптор-данные мы выполнили линейную регрессию и вычислили ее значение r-квадрат.Различные типы информации выделены на рисунке 4. Во-первых, использование библиотеки достоверных изображений позволяет быстро и систематически анализировать все дескрипторы, извлеченные конвейером анализа изображений. Во-вторых, это позволяет исследователям определить, какие характеристики можно точно оценить (или нет) и по каким дескрипторам. В-третьих, для некоторых достоверных данных, таких как средняя длина корней второго порядка или количество корней первого порядка, он показывает, что ни один из классических дескрипторов не дал хорошей оценки (рисунок 4, выделен стрелками).Наконец, рисунок подчеркивает, что некоторые корреляции были разными для фиброзной и стержневой систем. Например, корреляция, обнаруженная между оценками mean_2 + _order_diameter и diam_mean , была лучше для волокнистых корней, чем в наборе данных основного корня. Следовательно, проверка различных алгоритмов анализа изображений должна выполняться, по крайней мере, для каждой группы. Алгоритм, дающий хорошие результаты для мочковатой корневой системы, может дать сбой при применении к корневищной.

Рис. 4. Тепловая карта значений r-квадрата между различными дескрипторами изображения и достоверными значениями для изображений без шума . Черный цвет представляет собой r-квадрат 1; белый цвет представляет значение 0. Верхняя панель: набор данных волокнистого корня. Нижняя панель: набор данных корневого корня. Стрелки выделяют достоверные данные, которые нельзя точно описать различными дескрипторами. Стрелки были увеличены вдвое, как для мочковатой, так и для стержневой корневой системы.

Ошибки дескрипторов изображений могут быть нелинейными в зависимости от размера корневой системы и качества изображения

Помимо того, что они связаны с видом исследования, ошибки оценки могут увеличиваться с увеличением размера корневой системы. По мере роста и развития корневой системы количество пересекающихся и перекрывающихся сегментов увеличивается (рис. 5A), что делает последующий анализ изображения потенциально более трудным и подверженным ошибкам. Однако систематический анализ такой ошибки проводится редко.

Рисунок 5. Оценка ошибки для трех достоверных параметров . (A) Эволюция индекса перекрытия (пропорция перекрытия корней) с размером корневой системы. (B – D) Левая панель показывает взаимосвязь между дескрипторами и соответствующими базовыми переменными. Правые панели показывают эволюцию средней относительной ошибки (MRE) как функцию индекса перекрытия. Для расчетов MRE непрерывные переменные были дискретизированы по группам. (В) Количество боковых корней. (C) Общая длина корня. (D) Глубина корневой системы. На левых панелях серая линия указывает диагональ (соотношение 1: 1).

Ошибки оценки также могут увеличиваться при снижении качества изображения. Здесь мы искусственно добавили к изображениям один тип шума (случайные частицы «соль и перец») с двумя уровнями интенсивности. Следует отметить, что практически любой тип ухудшения качества изображения может быть добавлен к исходным изображениям с помощью настраиваемых фильтров изображения (например,g., используя ImageJ). Ожидается, что различные типы ухудшения будут генерировать разные уровни ошибок оценки.

На рис. 5 показана взаимосвязь между значениями истинности и дескриптора для трех параметров: общей длины корня (рис. 5В), количества корней (рис. 5С) и глубины корневой системы (рис. 5D). Для каждой из этих переменных мы количественно определили среднюю относительную ошибку (подробности см. В разделе «Материалы и методы») как функцию индекса перекрытия. Это было сделано для трех уровней шума, добавленных к изображениям («нулевой», «средний» и «высокий»).Мы можем наблюдать, что для оценки как общей длины корня, так и количества боковых корней, средняя относительная ошибка увеличивалась с увеличением размера корневой системы (рисунки 5B – C). Как указано выше, такое увеличение ошибки почему-то ожидалось с увеличением сложности. Более того, в зависимости от интересующей метрики, такой как количество корневых вершин, низкое качество изображения может привести к высокому уровню ошибок. Для других характеристик, таких как глубина корневой системы, ошибок не ожидалось (глубина , предположительно является безошибочной переменной), а средняя относительная ошибка была близка к 0 независимо от размера корневой системы и качества изображения.

Представленные здесь результаты сильно зависят от конкретных алгоритмов, используемых для анализа изображений, и, следовательно, могут отличаться для других опубликованных инструментов. Однако они требуют осторожности при анализе корневых изображений: могут возникнуть непредвиденные ошибки в оценке достоверности. Наша библиотека изображений может быть использована для более точного выявления ошибок, сгенерированных другими инструментами анализа, текущими или будущими.

Дорожная карта для калибровки средств анализа корневых изображений

Для улучшения калибровки и проверки будущих инструментов анализа корневых изображений мы предлагаем следующую процедуру:

1.Разработайте новый конвейер анализа корневых изображений;

2. Используйте его для анализа изображений из синтетической корневой библиотеки, описанной здесь;

3. Сравните результаты нового анализа с соответствующими фактами;

4. Определите и четко укажите тип корневой системы, для которой трубопровод работает точно;

5. При выпуске нового конвейера проинформируйте пользователей о возможных выявленных ошибках.

Использование синтетической библиотеки для обучения алгоритмов машинного обучения

Основным преимуществом создания синтетической библиотеки является создание парных наборов данных дескрипторов изображений и соответствующих им значений истинности.Теоретически наличие информации по обоим параметрам может быть использовано либо для калибровки конвейера анализа изображений, либо для определения наилучших дескрипторов для представляющих интерес черт, являющихся достоверными. Здесь мы исследовали второй подход и использовали алгоритм случайного леса, чтобы найти, какая комбинация дескрипторов лучше всего описывает каждую достоверную информацию (подробности см. В разделе «Материалы и методы»). Короче говоря, мы случайным образом разделили весь набор данных на обучающие (3/4) и тестовые подмножества (1/4). Обучающий набор использовался для создания модели случайного леса для каждой достоверной информации, которую затем мы применили к тестовой выборке.Затем точность этих новых прогнозов сравнивалась с точностью прямого метода (отдельные дескрипторы) (рисунок 2C).

На рис. 6 показано сравнение точности (как значений r-квадрата из линейной регрессии, так и средней относительной ошибки, MRE) обоих методов для каждой достоверной информации. Мы ясно видим, что подход случайного леса всегда работал лучше (иногда существенно), чем прямой подход, даже для изображений с высоким уровнем шума. Кроме того, для большинства признаков значения r-квадрат и MRE были выше 0.9 и ниже 0,1 соответственно, что очень хорошо, особенно для такого широкого диапазона изображений. Кроме того, подход случайного леса позволил правильно оценить признаки, которые было трудно оценить с помощью прямого подхода (например, количество осей первого порядка или средняя плотность корней второго порядка).

Рис. 6. Сравнение между прямым признаком и методом случайного леса для разных типов корневой системы и разных уровней шума .Для каждой метрики мы вычислили как значение r-квадрата из линейной регрессии между оценкой и достоверностью (левые панели), так и среднюю относительную ошибку (правая панель). Серые точки представляют значения, полученные с помощью прямой оценки (лучший дескриптор, без шума). Цветные точки представляют значения, полученные с помощью метода случайного леса для различных уровней шума. Пунктирными линиями показаны пороги 0,9 (r-квадрат) и 0,1 (MRE).

На рисунке 7 показано подробное сравнение обоих методов оценки общей длины корня.Опять же, явное улучшение было заметно с методом случайного леса, что привело к небольшим ошибкам даже при больших корневых системах и зашумленных изображениях.

Рис. 7. Сравнение между прямой оценкой признаков и методом случайного леса для разных типов корневой системы и разных уровней шума . (A) Сравнение точности обоих подходов по общей длине корня. Пунктирная линия представляет диагональ. Прямая линия представляет линейную регрессию. (В) То же по количеству корней.

Здесь мы представили, как алгоритмы машинного обучения (случайный лес) могут использоваться в сочетании с библиотекой синтетических изображений для улучшения оценки характеристик корневой системы. Хотя используемые наборы данных для обучения и тестирования были сделаны из синтетических изображений, мы считаем, что этот подход представляет интересную перспективу для анализа экспериментальных изображений.

Действительно, корневую архитектурную модель можно использовать для создания специальной библиотеки синтетических изображений из набора параметров, оцененных на небольшом количестве растений из экспериментального набора данных.Затем такую ​​библиотеку можно было бы использовать для обучения модели машинного обучения, которая, в свою очередь, позволит автоматически оценивать корневые черты оставшихся экспериментальных изображений. В качестве альтернативы алгоритм может быть непосредственно обучен на подмножестве экспериментальных данных, полученных с помощью ручного или полуавтоматического анализа, чтобы затем автоматически применяться к остальной части набора данных. Следует иметь в виду, что результат машинного обучения сильно зависит от качества набора данных, используемого для его обучения, и, следовательно, должен быть тщательно проанализирован.

Выводы

Автоматический анализ образов корневой системы обычно выполняется во многих исследовательских проектах. Здесь мы использовали библиотеку из 10 000 синтетических изображений, чтобы оценить точность и полезность различных дескрипторов изображений, извлеченных с помощью самодельного конвейера анализа корневых изображений. Наше исследование выявило некоторые ограничения и предубеждения в процессе анализа изображений.

Мы обнаружили, что тип корневой системы (волокнистая или стержневая), ее размер и сложность, а также качество изображений оказали сильное влияние на точность некоторых часто используемых дескрипторов изображений, их значение и актуальность для достоверное извлечение.До сих пор большая часть исследований корней была сосредоточена на сеянцах с небольшой корневой системой, и де-факто избежал таких ошибок.

Однако, поскольку вопросы исследования, вероятно, будут больше сосредоточены на зрелых корневых системах в будущем, эти ограничения станут критическими. Мы показали, что синтетические наборы данных можно использовать для этапов калибровки или моделирования (машинное обучение), которые позволяют извлекать достоверные данные из сопоставимых изображений. Затем мы надеемся, что наша библиотека будет полезна сообществу корневых исследователей для оценки и улучшения других конвейеров анализа изображений.

Авторские взносы

GL, LP, PT, IK, MN и CP разработали исследование. IK разработала конвейер анализа изображений RIA-J. MN и PM разработали структуру случайного леса. GL сгенерировал библиотеку изображений и провел анализ данных. LP разработала модель Archisimple. В написании рукописи принимали участие все авторы.

Финансирование

Это исследование финансировалось Программой межвузовских полюсов притяжения, инициированной Бельгийским бюро научной политики, P7 / 29.GL и MN благодарны F.R.S.-FNRS за постдокторский исследовательский грант (1.B.237.15F) и докторский грант (1.A.320.16F) соответственно.

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось в отсутствие каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Дополнительные материалы

Дополнительные материалы к этой статье можно найти в Интернете по адресу: https: // www.frontiersin.org/article/10.3389/fpls.2017.00447/full#supplementary-material

Дополнительный рисунок 1. Распределение свойств смоделированных корневых образов .

Дополнительный рисунок 2. Распределение дескрипторов смоделированных корневых образов .

Дополнительный файл 1. Определения различных дескрипторов, извлеченных RIA-J .

Сноски

Список литературы

Armengaud, P., Zambaux, P., Hills, A., Sulpice, R., Pattison, R.J., Blatt, M.R., et al. (2009). EZ-Rhizo: интегрированное программное обеспечение для быстрого и точного измерения архитектуры корневой системы. Плант Дж. 57, 945–956. DOI: 10.1111 / j.1365-313X.2008.03739.x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Бенуа, Л., Руссо, Д., Белин, Э., Демилли, Д., и Шапо-Блондо, Ф. (2014). Моделирование получения изображения в машинном зрении, посвященное удлинению проростков, для проверки алгоритмов корневой сегментации обработки изображений. Comput. Электрон. Agric. 104, 84–92. DOI: 10.1016 / j.compag.2014.04.001

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Бакш, А., Берридж, Дж., Йорк, Л. М., Дас, А., Норд, Э., Вайц, Дж. С. и др. (2014). Полевое фенотипирование корней сельскохозяйственных культур с высокой производительностью на основе изображений. Физиология растений . 166, 470–486. DOI: 10.1104 / стр.114.243519

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Галковский Т., Милейко Ю., Бакш А., Мур Б., Симонова О., Прайс К. А. и др. (2012). GiA Roots: программное обеспечение для высокопроизводительного анализа архитектуры корневой системы растений. BMC Plant Biol. 12: 116. DOI: 10.1186 / 1471-2229-12-116

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Huynh-Thu, V. A., Wehenkel, L., and Geurts, P. (2013). Вывод регуляторной сети генов на основе данных системной генетики с использованием древовидных методов . Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Спрингер.

Google Scholar

Коевец, И.Т., Венема, Дж. Х., Эльзенга, Дж. Т., и Тестеринк, К. (2016). Корни противостоят окружающей среде: использование реакции архитектуры корневой системы на абиотический стресс для улучшения устойчивости растений. Фронт. Plant Sci. 7: 1335. DOI: 10.3389 / fpls.2016.01335

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Лобет, Г., Паунд, М. П., Динер, Дж., Прадал, К., Дрей, X., Годин, К. и др. (2015). Язык разметки корневой системы: к единому языку описания корневой архитектуры. Plant Physiol. 167, 617–627. DOI: 10.1104 / стр.114.253625

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Marée, R., Geurts, P., and Wehenkel, L. (2016). На пути к общей классификации изображений с использованием древовидного обучения: обширное эмпирическое исследование. Распознавание образов. Lett. 74, 17–23. DOI: 10.1016 / j.patrec.2016.01.006

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Пажес, Л., Бесель, К., Буксим, Х., Моро, Д., Нгуен, К., и Вуазен А.-С. (2013). Калибровка и оценка ArchiSimple, простой модели архитектуры корневой системы. Ecol. Modell. 290, 76–84. DOI: 10.1016 / j.ecolmodel.2013.11.014

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Пажес, Л., Джордан, М. О., и Пикар, Д. (1989). Имитационная модель трехмерной архитектуры корневой системы кукурузы. Почва растений 119, 147–154. DOI: 10.1007 / BF02370279

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Пажес, Л., и Пеллерин, С. (1996). Изучение различий между вертикальными корневыми картами, наблюдаемыми в посевах кукурузы, и смоделированными картами, полученными с использованием модели трехмерной архитектуры корневой системы. Почва растений 182, 329–337. DOI: 10.1007 / BF00029063

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Пажес, Л., Веркамбре, Г., Друэ, Ж.-Л., Лекомпт, Ф., Колле, К., и ЛеБот, Дж. (2004). RootTyp: общая модель для изображения и анализа архитектуры корневой системы. Почва растений 258, 103–119.DOI: 10.1023 / B: PLSO.0000016540.47134.03

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Pierret, A., Gonkhamdee, S., Jourdan, C., and Maeght, J.-L. (2013). IJ-Rhizo: программное обеспечение с открытым исходным кодом для измерения отсканированных изображений образцов корня. Почва растений 373, 531–539. DOI: 10.1007 / s11104-013-1795-9

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Rellán-Álvarez, R., Lobet, G., Lindner, H., Pradier, P.-L., Sebastian, J., Yee, M.-C., et al. (2015). GLO-Roots: платформа визуализации, позволяющая многомерно охарактеризовать корневые системы, выращенные в почве. Элиф 4: e07597. DOI: 10.7554 / eLife.07597

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Саркар, Д. (2008). Решетка: многомерная визуализация данных с помощью R . Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Спрингер.

Google Scholar

Уикхэм, Х. (2009). ggplot2 . Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Springer New York.

Google Scholar

.