1. Корень

Корень

• Опорная функция - закрепляет растение в почве (заякоривание)
• Всасывание воды и растворенных в ней минеральных веществ из почвенного раствора
• Синтез органических веществ - в клетках корня происходит образование важных для растения соединений (алкалоиды, гормоны, аминокислоты)
• Запасание питательных веществ - корень накапливает крахмал, масла
• Вегетативное размножение - может осуществляться частями корня

Иногда на корнях закладываются придаточные почки - так называют почки, которые закладываются вне типичных мест развития почек (вне пазухи листа и верхушки побега). Из них прорастают побеги, часто называемые корневой порослью или корневыми отпрысками.

Клубеньковые (азотфиксирующие) бактерии объединяются на корнях в особые образования - клубеньки. Эти бактерии способны преобразовывать атмосферный азот (молекулярное вещество) в азотсодержащие сложные вещества, которые усваиваются растениями. С мицелием грибов корень образует симбиоз, который называется микориза (или грибокорень).

Корневая система и происхождение корней

Стержневая корневая система

Хорошо выражен, развит главный корень, выделяется на фоне остальных корней. Боковые и придаточные корни не выделяются, занимают по отношению к главному подчиненное положение. Характерна для двудольных растений: клевера, одуванчика лекарственного, лопуха большого.

Главный корень не развит или быстро отмирает, преобладают придаточные корни, растущие от побега. Корни равнозначны между собой. Мочковатая система характерна для большинства однодольных растений: лук репчатый, злаки. Для некоторых двудольных: подорожник большой, лютик едкий.

Можно отличить главный корень, он выделяется по размеру. Однако, хорошо развиты множественные придаточные и боковые корни. Смешанная корневая система характерна для клубники, земляники.

Зоны корня

Зоны корня являются отражением его роста и развития. Я всегда говорю учениками, что воображение - это самое важное. Представьте корень, растущий вглубь почвы. Он сталкивается со множеством проблем и задач, которые зоны корня помогают решать. По мере роста вглубь, зоны корня сменяют друг друга в направлении роста. Итак, какие же зоны корны выделяют?

Зона размножения (деления)

Это зона представлена мелкими, быстро делящимися клетками верхушечной (апикальной) меристемы, расположенной на верхушке конуса нарастания. Такие молодые клетки особенно уязвимы, поэтому с целью защиты зону размножения покрывает корневой чехлик. Его клетки постоянно погибают от соприкосновения с почвой, образуя слизистый чехол, способствующий росту корня вглубь почвы и снижающий трение о почву.

Корневой чехлик у злаковых растений образуется из меристематических клеток, совокупность которых называется калиптрогеном. У двудольных растений имеется дерматокалиптроген, из которого помимо корневого чехлика развивается протодерма, из которой далее дифференцируется ризодерма (эпиблема).

В этой зоне поделившиеся "молодые клетки - взрослеют", набирают цитоплазматическую массу, увеличиваются в размерах. Именно за счет их роста зона деления корня проталкивается вглубь почвы, что и обеспечивает рост корня.

Здесь происходит дифференцировка клеток, формируются основные типы тканей. Клетки ризодермы (эпиблемы) образуют корневые волоски - волосовидный вырост. Важно отметить, что корневой волосок это вырост одной клетки. Однако клеток очень много, и в совокупности все их корневые волоски существенно увеличивают площадь всасывания корня. Врастая в почву, корневые волоски выполняют одну из важнейших функций корня - всасывание воды и растворенных в ней минеральных солей из почвенного раствора. По длине зона всасывания занимает 1-1,5 см.

По мере роста корня вглубь почвы корневые волоски отпадают, когда-то активная зона всасывания теперь становится другой крайне важной зоной - проведения. По протяженности зона проведения корня превосходит все остальные: она тянется вплоть до корневой шейки - места перехода корня в стебель, достигает десятков сантиметров.

Пикирование (пикировка) корня

Это удаление верхушки главного корня вместе с зоной размножения. Таким образом садоводы останавливают рост главного корня и стимулируют развитие боковых и придаточных корней, корневая система получается разветвленной, и растение дает хороший урожай.

Корневое дыхание

В корнях идет процесс дыхания, подобно тому, как и в других органах. Для нормального роста и развития к корню должен поступать свежий воздух, содержащий кислород. При плохой структуре почвы ее насыщение водой приводит к настоящему кислородному голоданию корней - асфиксии, и далеко не все растения устойчивы к этому явлению. Есть виды, которые совершенно не переносят затоплений и требуют хорошей аэрации почвы - дуб черешчатый, бук.

Отметьте для себя важность аэрации корней растения, посмотрев на следующий опыт. С помощью груши в левой части рисунка в воду накачивают воздух, частично растворяющийся в воде - корни получают кислород, растение развивается. Справа корневое дыхание затруднено, развитие растения замедлено, и, если асфиксия корней продолжится, растение погибнет.

Видоизменения корней

Запасающий орган, в котором складируется крахмал, сахароза, белки, клетчатка, минеральные соли. Формируется корнеплод из главного корня и основания стебля побега. Корнеплод характерен для двулетних растений: свеклы, петрушки, брюквы, моркови.

В первый год жизни у них формируется корнеплод с запасом питательных веществ, к осени надземная часть отмирает. Следующей весной растение "оживает" именно благодаря запасу веществ в корнеплоде с прошлого года. На второй год растения плодоносят и цветут, после чего отмирают полностью.

Представляют собой видоизменения боковых и придаточных корней. Выполняют запасающую функцию. Внешне утолщены и напоминают клубни. Имеются у чистяка, ятрышника, георгина, батата (сладкий картофель).

Некоторые растения образуют корни в воздушной среде. Воздушные корни встречаются у лиан и эпифитов, растущих в условиях тропиков, где воздух настолько влажный, что из него в буквальном смысле можно всасывать воду, что и делают воздушные корни. Многослойная покровная ткань воздушных корней подобно губке впитывает воду из влажного воздуха. Имеются у тропических папоротников, орхидеи, монстеры.

Слово эпифиты происходит от греч. ἐπι- — «на» и φυτόν — «растение», так обозначают растения, прикрепленные или произрастающие на других растениях, при этом совершенно не получающие от них питательных веществ, то есть явление паразитизма исключается.

Это видоизмененные придаточные корни, выполняющие опорную функцию. Они прикрепляют растения к объектам окружающей внешней среды: стволам деревьев, фасадам зданий, корни прицепки помогают занять растению наиболее благоприятное с точки зрения освещенности место. Яркий примеры - плющ, ваниль.

Видоизмененные придаточные одревесневшие корни, растут на стволах и ветвях до почвы, у ее поверхности сильно разветвляются, тем самым "подпирая" растение. Придают опору растению и его ветвям, закрепляют его в почве. Встречаются у тропических растений: баньян, фикус.

Формируются у растений, произрастающих в воде или на болоте, в качестве механизма адаптации к недостаточному снабжению корней воздухом. Они приподнимаются над поверхностью воды и поглощают воздух. Такие корни имеет болотный кипарис (таксодиум).

Образуются на стволах деревьев для опоры. Могут поддерживать ствол дерева над уровнем воды при затоплениях, укрепляют растение в иле или песчаном грунте приливной полосы морских побережий. Имеются у пандануса.

Видоизменения корней растений-паразитов, с помощью которых они высасывают питательные вещества из клеток растения-хозяина. Эти корни внедряются в стебли других растений и поглощают их соки: воду, растворенные в ней минеральные вещества, органические вещества. Имеются у повилики и заразихи. У омелы, погремка тоже имеются корни-присоски, но они всасывают только воду и растворенные в ней соли.

Бактериальные клубеньки представляют собой видоизмененные боковые корни, которые образуются в результате симбиоза растения и азотфиксирующих бактерий.

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2024

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

1. Корень

Корни всасывают из почвы воду с растворёнными минеральными солями и обеспечивают ими все органы растения.

В корне могут откладываться запасы питательных веществ.

Рис. \(1\). Корни дерева Рис. \(2\). Корнеплоды Виды корней У растений есть разные корни.

Рис. \(3\). Виды корней

Главный корень образуется из зародышевого корешка и появляется первым из семени при его прорастании.

Придаточными называют корни, которые появляются на стеблях, листьях, клубнях, луковицах, корневищах.

Главный и придаточные корни могут ветвиться. При этом на них образуются боковые корни . Типы корневых систем

Совокупность всех корней растения составляет его корневую систему. В зависимости от того, какие корни в неё входят, различают \(2\) типа корневых систем:

Рис. \(4\). Корневые системы

Стержневая корневая система состоит из одного главного и множества боковых корней. Такая корневая система имеется у одуванчика, щавеля, моркови, свёклы и др.

Мочковатая корневая система образована придаточными и боковыми корнями примерно одинаковых размеров. В такой корневой системе главный корень не развит или отмирает. Мочковатая корневая система имеется у ржи, кукурузы, лука, подорожника и др.

Зоны корня

На самом кончике корешка находится корневой чехлик . Он состоит из клеток покровной ткани и защищает самую уязвимую часть корня от механических повреждений. Клетки корневого чехлика живут недолго, они постоянно слущиваются и разрушаются.

Рис. \(5\). Корневой чехлик

Под корневым чехликом расположены клетки образовательной ткани (конус нарастания). Там происходит непрерывное деление клеток. Поэтому этот участок корня называется зоной деления .

Рис. \(6\). Зоны корня

За зоной деления находится зона роста (растяжения) . Здесь молодые клетки вытягиваются, в результате чего растут в длину и обеспечивают удлинение корня.

За зоной роста находится зона всасывания , в которой происходит поглощение воды и минеральных веществ корневыми волосками .

Поглощённая вода и минеральные вещества двигаются вверх по корню по зоне проведения . Корневые волоски Корневой волосок — это вырост клетки покровной ткани корня.

Рис. \(7\). Корневые волоски

Большое количество корневых волосков увеличивает поверхность всасывания. Корневые волоски непосредственно соприкасаются с почвой и поглощают воду и растворённые в ней минеральные вещества. Поэтому при пересадке растений корни надо беречь и перемещать с наиболее возможным количеством окружающей их почвы.

Мочковатая корневая система: особенности строения и функций

Корень выполняет в растительном организме важнейшие функции. Основные из них - закрепление в почве, всасывание и проведение воды с растворенными в ней веществами, а также вегетативное размножение. Возможность осуществления этих процессов связана с особенностями строения различных корневых систем.

Что такое корень?

Корнем называют подземный орган растения. Хотя в природе встречаются его особые разновидности - дыхательные, которые способны впитывать влагу, находящуюся в воздухе. В зависимости от особенностей строения различают несколько типов корней: главный, боковой и придаточный.

Первый у растения всегда один. От него отходят боковые корни. Обычно их достаточно много, благодаря этому увеличивается площадь всасывательной поверхности. Корни, которые растут сразу от побега, называются придаточными.

Типы корневых систем

Но для обеспечения всего многообразия функций подземного органа одного типа растительному организму недостаточно. Поэтому они объединяются, образуя два вида корневых систем. Стержневая состоит из главного и боковых. Ее основным преимуществом является то, что растения со стержневой системой могут получить воду глубоко из-под земли.

Мочковатая корневая система образована только придаточными корнями, которые отходят от надземной части растения - побега. Они растут крупным пучком, большинство из них имеет одинаковую длину.

Мочковатая корневая система характерна для представителей семейств Злаковые (Мятликовые), Луковые, Лилейные. Все они относятся к классу Однодольные.

Мочковатая корневая система

Среди двудольных подземный орган такого типа есть у подорожника. Мочковатая корневая система развивается на видоизменениях побега. Примером этого могут служить усы клубники или корневища папоротника.

Мочковатая корневая система способна проникать в глубь почвы на расстояние до двух метров. Там она достаточно сильно разрастается в ширину.

С начала развития главный корень этой системы начинает расти. Однако вскоре он отмирает и заменяется на придаточные стеблеродные виды.

Длина мочковатой корневой системы варьируется. У преобладающего большинства злаковых растений она достигает трех метров, а у кукурузы - до десяти. У одних из самых ценных представителей однодольных - пшеницы и ржи - основная масса придаточных корней развивается на глубине до нескольких десятков сантиметров. Поэтому такие растения очень чувствительны к недостатку влаги.

Но у мочковатой корневой системы есть и масса преимуществ. Находясь на небольшой глубине, она охватывает гораздо большую площадь питания. Например, суммарная длина всех корней пшеницы составляет около 20 км.

Растения с мочковатой корневой системой

Если засуха является злейшим врагом злаков и их корней, то для растений влажных природных зон она не страшна. Ведь они, наоборот, страдают от переизбытка воды. Это может вызвать процессы гниения, что неминуемо приведет к гибели растений. Именно поэтому они имеют ряд жизненно важных приспособлений для развития в этой природной зоне. Это и листья с широкой листовой пластинкой, и тонкая кора деревьев. Особое значение имеет и строение подземного органа тропических растений. Большое количество придаточных поверхностных корней обеспечивает быстрое всасывание достаточного количества влаги. По восходящему току эта вода поступает к листьям, которые обеспечивают процесс транспирации - испарения воды с поверхности пластинки.

Мочковатая корневая система характерна для растений, которые имеют луковицы. В них накапливается вода с растворенными питательными веществами. Тюльпан, лилия, лук-порей, чеснок используют их в качестве запаса. Это помогает им пережить неблагоприятный период.

Видоизменения и их функции

В мочковатой корневой системе часто происходят видоизменения. В связи с этим появляются дополнительные функции. Например, придаточные корни георгина, чистяка и сладкого картофеля батата, который является востребованной культурой тропических стран, утолщаются и образуют клубни. Они не только запасают питательные вещества и воду, но и участвуют в вегетативном размножении. Воздушные корни орхидеи также являются придаточными. Они способны впитывать влагу прямо из воздуха.

Мочковатая корневая система характерна и для плюща. С ее помощью он цепляется за опору и растет вверх, вынося листья к свету. Некоторые растения тропиков формируют придаточные корни прямо на стволах и ветвях. Дорастая до земли, они выполняют роль подпорок для широкой кроны. Такое же приспособление имеет и кукуруза. Поскольку придаточные корни обычно занимают поверхностное положение и не способны удержать растение в почве, эту функцию выполняют своеобразные подпорки.

Таким образом, мочковатая корневая система характерна для многих растений и обеспечивает важнейшие функции роста, питания и размножения.