Развитие корневой системы зависит от влажности почвы. Как показывают данные некоторых исследователей (Федоровский, 1948), корни пшеницы не могут расти в почве, иссушенной до влажности завядания.
Они не проникают в почву, имеющую влажность ниже коэффициента завядания. По наблюдениям А. И. Носатовского (1965), наиболее высокая влажность завядания у растений озимой пшеницы отмечается в первом периоде их роста и развития. С возрастом корни пшеницы увеличивают свою способность иссушать почву, поэтому коэффициент завядания уменьшается (до фазы молочной спелости), а затем снова нарастает.
Для нормального развития корневой системы озимой пшеницы важно, чтобы в почве не было физиологически сухих прослоек, имеющих влажность ниже коэффициента завядания, которые препятствуют проникновению корней вглубь. При наличии в почве такой прослойки корни размещаются выше ее. Поэтому большое значение имеет тщательная и своевременная обработка почвы под озимые, способствующая лучшему накоплению и сохранению влаги и обеспечивающая хорошее развитие корневой системы.
Большое значение для развития корневой системы озимой пшеницы имеет орошение. Так, по данным И. С. Петинова (1962), общая адсорбирующая поверхность корневой системы озимой пшеницы сорта Льговская 873 на контроле в фазе выхода в трубку в пахотном горизонте (0—20 см) составляла 4,8 м2, а у растений, получивших осенний предпосевной полив (700 м3 воды на 1 га), — 6,09 м2, то есть на 25% больше.
Резкая разница наблюдалась в размерах активно поглощающей поверхности корней. В пахотном горизонте без орошения она была равна 1,47 м2, при осеннем предпосевном поливе увеличилась до 2,25 м2, или на 153%. Увеличение активно поглощающей поверхности достигло еще большей величины у корней, расположенных ниже пахотного горизонта: в слое 20—40 см на контрольном варианте она составляла 0,07 м2, при поливе — 0,45 м2, или почти в 6,5 раза больше; в слое 40—50 см соответственно 0,03 и 0,08 м2, в слое 0—60 см увеличилась с 1,57 до 2,78 м2, или на 177%.
Значительные изменения наблюдались в весе корней и отношении его и веса надземной массы, особенно при сочетании осенней влагозарядки с вегетационными поливами. Вес воздушно-сухих корней в слое 0—60 см при одной влагозарядке увеличился по сравнению с контролем на 27%, а в сочетании с вегетационными поливами — на 73%. Вес надземной массы повысился соответственно в 2,0—3,5 раза.
Осенняя влагозарядка и вегетационные поливы оказали положительное влияние не только на характер развития корневой системы и надземной массы растений, но и на повышение урожайности озимой пшеницы. Так, на контроле получено 29,2 ц зерна с 1 га, при осенней предпосевной влагозарядке — 36,12 ц (123,7%), при двух вегетационных поливах — 39,42 ц (135%), а при осенней предпосевной влагозарядке и двух вегетационных поливах — 40,45 ц с 1 га. Таким образом, предпосевной полив дал прибавку 6,92 ц, два вегетационных полива—10,22 ц и осенний предпосевной полив в сочетании с двумя вегетационными поливами — 11,25 ц с 1 га.
Оптимальная влажность почвы для роста корней — 60—70% полевой влагоемкости (Красовская, 1925; Петннов, 1959). Повышение влажности почвы более 80—90% полевой влагоемкости отрицательно влияет на рост корней.
Развитие корневой системы озимой пшеницы связано с наличием в почве питательных веществ и соотношением отдельных элементов. Чем почва богаче азотом и фосфором, тем мощнее развиваются корни. Усиленное одностороннее азотное питание способствует большему накоплению надземной массы, чем росту корней. Наличие в почве достаточного количества фосфора в доступной форме для растений обеспечивает хорошее развитие первичной и вторичной корневой системы.
В наших опытах (1969—1970 гг., Мичуринск) корневая система и надземная масса пшеницы на удобренном фоне развивались, как правило, лучше, чем без удобрений. У сорта пшеницы Мироновская 808 на черном пару количество зародышевых корешков осенью (1 ноября) перед замерзанием почвы в среднем на одно растение в зависимости от удобрений и сроков посева (26 августа и 5 сентября) было от 4,5 до 5,3 и па контроле от 3,7 до 4,5; по занятому гороховому пару на зерно соответственно от 3,4 до 4,0 и от 3,3 до 3,4; по занятому кукурузному пару на силос соответственно от 3,6 до 3,9 и от 3,0 до 3,5. Длина зародышевых корней на черном пару составляла соответственно от 6,9 до 8,5 и от 7,6 до 7,9 см; по гороховому пару — от 6,8 до 8,3 и от 7,1 до 7,3 см; по кукурузному пару — от 5,8 до 8,1 и от 6,8 до 7,7 см. Среднее число узловых корней на удобренных фонах черного пара было от 2,8 до 3,0 и на контроле — 2,6; по гороховому пару соответственно 1,5 и 0,4 и по кукурузному пару —1,8 и 0,7. Средний вес воздушно-сухих корней, взятых с глубины 0,25 см, по черному удобренному пару составлял от 22 до 58 и на контроле от 29 до 53 мг; по занятым парам соответственно от 22 до 45 и от 22 до 33 мг. Вес воздушно-сухой надземной массы по черному удобренному пару равнялся от 62 до 260 мг и на контроле от 60 до 199 мг; по занятым парам соответственно от 33 до 112 и от 32 до 73 мг. Урожайность пшеницы повысилась в среднем (по двум срокам посева) с 47,5 ц с 1 га на контроле черного пара до 52,3 ц с 1 га на фоне удобрений; по гороховому пару соответственно с 30,7 до 42,6; по кукурузному пару соответственно с 27,5 до 40,6 ц с 1 га.
Следовательно, для нормального развития корневой системы, как одного из важнейших органов растения, необходимо создавать хорошие условия: правильно подбирать предшественники, тщательно обрабатывать почву, вносить удобрения и др. От хорошего развития корневой системы зависят зимостойкость, засухоустойчивость и урожаи озимой пшеницы.
Наиболее интенсивный рост корней в длину наблюдается в период трубкования и колошения. После цветения рост их прекращается. В период осеннего развития корни пшеницы углубляются в почву до 1 м, а в конце вегетации — до 2,3 м (Модестов, 1932; Рубин, Ильченко, 1966).
В повышении продуктивности озимой пшеницы большую роль играют узловые корни. Как правило, чем больше у растения пшеницы узловых корней, тем выше его продуктивность. Так, в опытах С. И. Савельева (1954), при семи осенних и восьми весенних узловых корнях формировалось по 58 зерен на растении (1,85г), при пяти осенних и семи весенних — 45 (1,10 г), при одном осеннем и восьми весенних — 30 (0,8 г) и при трех весенних — лишь 20 зерен (0,45 г).
Интересные наблюдения за развитием корневой системы озимой пшеницы проведены В. И. Бондаренко (1971) в условиях Днепропетровска.
Корни пшеницы (но черному пару при оптимальном сроке посева) углублялись в почву на следующую глубину в зависимости от фазы роста и развития растений. Максимальная глубина проникновения корней составляла (в см): в период полных всходов 26, при появлении второго побега 83, при образовании четвертого побега 119, перед уходом в зиму 138; весной при возобновлении вегетации 165, в период выхода в трубку 187, в фазе колошения 214, в фазе молочной спелости 239 и в фазе полной спелости 257.