КореньКорень - осевой вегетативный орган растения, который выполняет функции поглощения воды и минеральных веществ из почвы и закрепления растений в грунте. Кроме того, в корнях запасаются различные вещества. Это могут быть сахара - тогда корень сладкий (морковь, сахарная свёкла, солодка) - или другие вещества, чаще всего крахмал. Корни могут получать питательные вещества от других организмов (например, от бактерий и грибов при симбиозе, из корней других растений при паразитировании на них), т.е. через корни осуществляется взаимосвязь растений с другими организмами.

У растений выделяют главный корень, который толще и длиннее других корней. Главный корень развивается из корешка зародыша семени и растет вертикально вниз, т.е. обладает положительным геотропизмом (греч. гео - земля), углубляется в почву и ветвится. На нем образуются боковые корни. Они также ветвятся, разрастаясь в стороны от главного корня.

Корни могут возникать на стебле (кукуруза, томаты, картофель и др.) и листьях. Такие корни называются придаточными, На них также образуются боковые корни.

Совокупность всех корней растения составляет корневую систему. Различают стержневую и мочковатую корневые системы.

Стержневая корневая система, или система главного корня, имеет хорошо выраженный главный корень. Стержневая корневая система характерна для двудольных - редьки дикой, клевера, одуванчика, петрушки, полыни и других растений. Длина главного корня различна: у капусты он проникает в почву на глубину до 1,5 м, у люцерны - до 10 м, а у верблюжьей колючки, обитающей в пустыне, он достигает длины 30 м.

Мочковатая корневая система, или система придаточных корней, образована придаточными корнями, которые отходят от нижней части стебля. Главный корень при этом или совсем не развивается, или развивается слабо и по размерам и внешнему виду не отличается от других корней. Система придаточных корней характерна в основном для однодольных растений - пшеницы, ржи, ячменя, кукурузы и др. При прорастании семян таких растений обычно появляется несколько корней, например, у пшеницы - три корешка, у ячменя - четыре. Позже на нижней части стебля образуется боковые стебли, а от их основания отходят придаточные корни, образующие пучок молодых корешков (мочки).

У многих растений, для которых характерна стержневая корневая система, образуются и придаточные корни. Укоренение усов земляники, веток ивы, тополей, черенков комнатных растений происходит при помощи придаточных корней. Чтобы вызвать дополнительный рост придаточных корней у картофеля, капусты, томатов, растения окучивают - подгребают к нижней части их стебля рыхлую почву. Это способствует лучшему укреплению растения в почве и поглощению большего количества воды и растворенных в ней минеральных веществ.

Внешнее строение корня. По внешнему виду корни не отличаются большим разнообразием. Чаще всего они имеют цилиндрическую (как у хрена) или коническую форму (как у одуванчика). У многих растений корни имеют вид тонких нитей, их называют нитевидными (у ржи, пшеницы, лука, подорожника и т.д.).

Рост корня. Для нормального обеспечения растения водой и

минеральными веществами его корни должны занимать как можно большую площадь. Поэтому корни постоянно растут, осваивая все новые участки почвы.

В рыхлой, хорошо увлажненной и прогретой почве корни растут быстро, обильно ветвятся и образуют мощную корневую систему. При засухе, низкой температуре и недостатке кислорода рост корней замедляется.

Каждый корень растет верхушкой за счет деления клеток меристемы.

Если у главного корня молодого растения отрезать кончик, он перестает расти, на нем быстро образуются боковые корни, которые также растут своими кончиками. Неповрежденный корень начинает ветвиться позднее и боковых корней на нем образуется меньше. Это явление используется для искусственного формирования корневой системы. При выращивании рассады овощных и декоративных растений используется прием пикировки (рассаживание). При пересадке растений в грунт у них наполовину укорачивают главный корень. Удаление кончика главного корня и присыпка землей стебля вызывает усиленное образование боковых и придаточных корней.

Растущий кончик корня состоит из мелких живых клеток, которые непрерывно делятся. Это - верхушечная меристема. Все другие клетки корня образуются в результате деления клеток меристемы, их роста и изменения.

На кончике корня находится корневой чехлик, похожий на маленький колпачок. Корневой чехлик защищает нежные клетки образовательной ткани от трения о твердые частицы почвы. При продвижении корня в почве наружные клетки чехли-ка постепенно слущиваются, а изнутри нарастают новые. Клетки чехлика выделяют обильную слизь, которая обволакивает кончик корня, что также облегчает его прохождение между частицами почвы.

Зоны корня. Различают несколько зон корня: деления, роста, поглощения (всасывания) и проведения.

В зоне деления, прикрытой корневым чехликом, клетки постоянно делятся. Из образовавшихся клеток в дальнейшем формируются все ткани корня и новые клетки корневого чехлика. За зоной деления расположена зона роста длиной несколько миллиметров. В этой зоне клетки растут, вытягиваются в длину, обеспечивая рост корня. Здесь клетки постепенно перестраиваются и превращаются в клетки покровной, проводящих и других тканей.

Зона поглощения (зона корневых волосков) длиной несколько сантиметров, начинается над зоной роста. Корень в этой зоне покрыт нежными и тонкими корневыми волосками - выростами клеток покровной ткани, через которые осуществляется поглощение воды и минеральных веществ из почвы. Более молодые короткие корневые волоски находятся ближе к кончику корня, более старые - ближе к зоне проведения.

Выше зоны всасывания находится зона проведения. Снаружи в этой зоне корень уже покрыт пробкой - мертвой покровной тканью, клетки которой заполнены воздухом.

Внутренняя часть корня состоит из проводящих тканей, главным образом - из сосудов ксилемы, по которым вода и минеральные вещества, поглощенные корнем, поднимаются в стебель. В зоне проведения появляются боковые корни - здесь корень ветвится.

Молодые корешки и корневые волоски легко повреждаются. Поэтому рассаду и комнатные растения при пересадке нельзя выдергивать из почвы, а следует осторожно брать с комом земли. Лучше всего рассаду выращивать в торфоперегнойных горшочках, тогда не нужна пересадка. Растения высаживаются в грунт прямо в горшочках.

Внутреннее строение корня. Строение корня хорошо приспособлено к выполняемым функциям. На поперечном срезе молодого корня в зоне поглощения видно, что он покрыт кожицей с корневыми волосками. Клетка корневого волоска окружена тонкой оболочкой и содержит цитоплазму, ядро и вакуоль с клеточным соком. Под кожицей находятся крупные округлые клетки с тонкими оболочками - кора. Самый внутренний слой коры образован клетками с опробковевшими оболочками. Этот слой называется эндодермой. Клетки эндодермы не пропускают воду. Среди них есть живые тонкостенные клетки - пропускные. Через них вода из коры поступает в проводящие ткани, которые расположены в центральной части стебля под эндодермой. Проводящие ткани в корне образуют продольные тяжи, где участки ксилемы чередуются с участками флоэмы. Элементы ксилемы расположены напротив пропускных клеток. На поперечном срезе сосуды ксилемы имеют вид колец различного диаметра. На продольном срезе - это длинные трубочки, состоящие из отдельных клеток-члеников. Оболочки сосудов неравномерно утолщены. Утолщения имеют форму колец, спиралей, сеток и т.п. Промежутки между ксилемой и флоэмой заполнены живыми клетками паренхимы. Проводящие ткани образуют центральный, или осевой, цилиндр. С возрастом между ксилемой и флоэмой возникает образовательная ткань - камбий. Благодаря делению клеток камбия образуются новые элементы ксилемы и флоэмы, механической ткани, что обеспечивает рост корня в толщину. Корень при этом приобретает дополнительные функции - опоры и запасания питательных веществ.

Поглощение корнем воды. Из почвы вода поступает в корневые волоски осмотическим путем, проходя через их оболочки. При этом происходит наполнение клетки водой, т.е. клетка набухает. Часть воды поступает в вакуоль и разбавляет клеточный сок. Таким образом, в соседних клетках создаются различные плотность и давление. В таких условиях клетка с более концентрированным вакуолярным соком берет часть воды из клетки с разбавленным вакуолярным соком. Эта клетка посредством осмоса по цепочке передает воду другой соседней клетке. По мере продвижения сока по коре его концентрация в вакуолях клеток повышается; эта разница в концентрации и позволяет продвигаться воде от клетки к клетке внутрь корня. Кроме того, часть воды проходит по межклетникам, как по капиллярам между клетками коры. Достигнув эндодермы, вода устремляется через пропускные клетки в ксилему. Поскольку площадь поверхности пропускных клеток эндодермы намного меньше площади поверхности кожицы корня, на входе в центральный цилиндр создается значительное давление, что позволяет воде проникать в сосуды ксилемы. Это давление получило название корневого. Благодаря корневому давлению вода не только поступает в центральный цилиндр, но и поднимается в стебель на значительную высоту.

Видоизменения корня

Если корни растений выполняют кроме главных другие функции или они формируются в не свойственных (нехарактерных) для них условиях, - это приводит к всевозможным их изменениям - метаморфозам. В этих случаях у растений наряду с обычными образуются видоизмененные корпи: запасающие, дыхательные, ходульные, опорные, корни-прицепки и другие.

Запасающие корни. Если корни выполняют функцию запасания питательных веществ, они становятся толстыми, мясистыми и образуют корнеплод. Нижняя часть корнеплода по своему происхождению - это главный корень, верхняя - стебель. Корнеплоды образуются у двулетних растений. Запасные питательные вещества (крахмал, сахара) откладываются в главном корне к концу первого года жизни. На следующий год после перезимовки корнеплода эти вещества расходуются на образование и рост стебля, листьев и цветков. Корнеплоды образуются у многих овощных и кормовых растений: моркови, свёклы, репы, брюквы, редиса.

У георгина, чистяка, ночной фиалки, батата запасающую функцию выполняют утолщенные боковые или придаточные корни. Их называют корневыми шишками, или корневыми клубнями.

Дыхательные корни выполняют функцию дополнительного снабжения растения кислородом. Образуются, например, у ивы ломкой, если она произрастает по топким берегам рек. Такие корни растут вертикально вверх, пока не достигнут поверхности почвы. По межклетникам дыхательных корней воздух перемещается в более глубокие корни, находящиеся в условиях недостатка кислорода. Дыхательные корни образуются также у некоторых тропических деревьев, произрастающих на заболоченных почвах.

У тропических растений морских побережий, образующих мангровые (англ. мангрове - низкоствольные вечнозеленые леса затопляемых побережий тропических стран) заросли, вырастают мощные ветвистые ходульные корни, которые обеспечивают сопротивляемость растений прибойной волне. Формируются ходульные корни на стволах мангровых деревьев (авиценния, ризофора). Растут они вниз, укрепляются в иле или песке и прочно удерживают растение. Во время отлива деревья возвышаются на корнях, как на ходулях. Они характерны для некоторых видов пальм, панданусов, трав тропических лесов и даже для кукурузы. Наиболее развиты ходульные корни у фикуса бенгальского (баньяна). Они гирляндами свисают с ветвей, дорастают до земли, укореняются, утолщаются и становятся похожими на ствол. Благодаря таким корням-подпоркам крона фикуса разрастается, покрывая площадь до 500 м. Одно растение фикуса, таким образом, образует целую рощу.

Для наиболее крупных деревьев тропического леса характерны опорные досковидные корни. В отличие от ходульных, опорные корни являются видоизмененными боковыми корнями. У поверхностно расположенных боковых корней развиваются плоские выросты, прилегающие к стволу. Слаборазвитые досковидные корни встречаются у некоторых деревьев умеренной зоны - тополя, вяза, бука.

У плюща придаточные корни видоизменяются в прицепки, способствуя подъему стебля по отвесной опоре. Эта особенность позволяет использовать плющ для вертикального озеленения.

У тропических растений часто на стеблях развиваются шнуровидные придаточные воздушные корни, способные улавливать атмосферную влагу. Воздушные корни не контактируют с почвой. Они имеют особые клетки, которые во время дождя впитывают воду и могут долго ее хранить. У эпифитных растений (эпифиты - это растения, "квартирующие" на других растениях; греч. эпи -~ сверху; фитон - растение) развиты плоскосплюснутые корни, которыми они прикрепляются к коре стволов крупных деревьев. Эти корни способны улавливать воду, стекающую по стволам. Такие корни характерны для многих видов орхидей.

У некоторых растений (гладиолус, тюльпан, нарцисс и др.) образуются втягивающие корни, которые способны значительно сокращаться в продольном направлении. При этом они втягивают луковицы, клубни, нижнюю часть стебля глубже в почву и таким образом обеспечивают переживание ими холодного или засушливого периода.

У растений, паразитирующих на других растениях и живущих за счет растения-хозяина, корни редуцируются (упрощаются по строению) и на стебле образуются небольшие сосальца (омела, повилика).

Таким образом, корни могут видоизменяться и выполнять различные функции. Однако как бы орган ни был видоизменен, его корневую природу всегда можно определить по отсутствию на нем листьев, наличию чехлика, прикрывающего верхушечную меристему.


Загрузка...
Яндекс.Метрика Google+