Biological features of the distribution of root systems of perennial legume grasses in the context of climate change

Abstract

The key factor in the choice of perennial legume grasses in the face of climate change is their drought resistance, because the development of roots directly affects this property, as well as determines their fertility. The purpose of the study was to establish what morphological and biological characteristics of grass roots ensure economic characteristics in the context of climate change. Methods of observation, comparison, and field experiment were used. The study found that the roots of alfalfa have the greatest depth in the soil, spread in the horizontal direction, the thickness of the root neck and lateral roots, which ensures plasticity, durability, and productivity of its crops. The roots of white melilot have the greatest depth in the soil, the thickness of the root neck, central root and lateral roots, their spread in the horizontal direction, which affects the drought and frost resistance of crops. The roots of birdsfoot trefoil are distinguished by the greatest number of renewal buds on the root neck, the smallest depth, and the thickness of the root neck, which affects productive longevity and the possibility of growth in poor and acidic soils. The roots of eastern galega have the greatest depth of the main plant, distribution in the horizontal direction, the thickness of the central root, which affects productive longevity and high biological plasticity. The roots of Hungarian sainfoin are distinguished by the greatest distribution in the horizontal direction and the deepest placement of the main branching, which affects high biological resistance to adverse growing conditions. It was also found out that the roots of meadow clover have the smallest spread radius in the horizontal plane, the thickness of the central and lateral roots, which determines the possibility of its cultivation in the field crop rotation. These findings would facilitate the selection of perennial legume grasses to achieve their full potential in the face of climate change.

Визначальним чинником при виборі бобових багаторічних трав за умов змін клімату є їх посухостійкість, адже розвиток коренів прямо впливає на цю властивість, а також визначає їх продуктивність. Метою досліджень було встановити, за рахунок яких морфологічно-біологічних характеристик коренів трав забезпечуються господарські особливості в умовах змін клімату. Застосовували методи спостереження, порівняння, польового досліду. З’ясовано, що корені люцерни посівної мають найбільше заглиблення у ґрунт, поширення у горизонтальному напрямі, товщину кореневої шийки та бічних корінців, що забезпечує пластичність, довговічність і продуктивність її посівів. Встановлено, що корені буркуну білого мають найбільше заглиблення у ґрунт, товщину кореневої шийки, центрального кореня і бічних корінців, їх поширення у горизонтальному напрямі, що впливає на посухо- і морозостійкість рослин. Обґрунтовано, що корені лядвенцю рогатого відзначаються найбільшою кількістю бруньок відновлення на кореневій шийці, найменшим заглибленням, товщиною кореневої шийки, що впливає на продуктивне довголіття та можливість росту на бідних і кислих ґрунтах. Виявлено, що корені козлятнику східного мали найбільше заглиблення основної маси, поширення у горизонтальному напрямі, товщину центрального кореня, що впливає на продуктивне довголіття і високу біологічну пластичність. Встановлено, що корені еспарцету піщаного відзначались найбільшим поширенням у горизонтальному напрямі та найглибшим розміщенням основної маси розгалужень, що впливає на високу біологічну стійкість до несприятливих умов вирощування. З’ясовано, що корені конюшини лучної мали найменший радіус поширення у горизонтальній площині, товщину центрального і бічних корінців, що визначає можливість її вирощування у польовій сівозміні. Зазначені наукові знання дозволять підібрати види бобових багаторічних трав для повної реалізації їх потенціалу за умов зміни клімату.