Растения которые имеют стержневую корневую систему. Корень и корневые системы. Видоизмененные побеги под землей

СТЕРЖНЕВОЙ КОРЕНЬ

СТЕРЖНЕВОЙ КОРЕНЬ , первый КОРЕНЬ растения, который развивается из ПЕРВИЧНОГО КОРЕШКА. Стержневой корень растет прямо вниз и остается главным корнем растения, распуская боковые корни для расширения распространения корневой системы. У двухлетних растений, чьи листья и стебли обычно отмирают в первую зиму, корень сохраняется живым под землей, готовый к прорастанию новых листьев на следующий год. У некоторых овощных культур (таких как свекла, морковь и пастернак) стержневой корень развивается в мясистый орган - корнеплод, в котором накапливается КРАХМАЛ. Такие корнеплоды съедобны как для животных, так и для человека.

Научно-технический энциклопедический словарь .

Смотреть что такое "СТЕРЖНЕВОЙ КОРЕНЬ" в других словарях:

Главная основная часть корневой системы многих растений, являющаяся непосредственным продолжением в земле стебля и развивающаяся из первоначального корешка зародыша семени. У некоторых растений, как, напр., у дубов, стержневой или главный корень… …

Постмодернистская метафора, фиксирующая характерную для классической метафизики презумпцию аксиологически окрашенного восприятия глубины как символа местопребывания сущности и истока явления, в ней укорененного, что связанно с трактовкой… … История Философии: Энциклопедия

См. начало, причина, происхождение вырывать с корнем, пускать корни... Словарь русских синонимов и сходных по смыслу выражений. под. ред. Н. Абрамова, М.: Русские словари, 1999. корень начало, причина, происхождение; радикал; корешок, стержень,… … Словарь синонимов

У этого термина существуют и другие значения, см. Корень (значения) … Википедия

Корень осевой, подземный вегетативный орган высших растений, обладающий неограниченным ростом в длину и положительным геотропизмом. Корень осуществляет закрепление растения в почве и обеспечивает поглощение и проведение воды с растворёнными… … Википедия

Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

- (Radix). Эта часть у большинства растений выражена весьма ясно и хорошо отличается от остальных, но немало и таких, которые или вовсе лишены К. или представляют переходы к стеблю и вообще обладают не типическими К. Не говоря уже о низших,… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

стержневой - см. стержень; а/я, о/е. Стержнево/й корень кустарника. Стержнево/й вопрос. Стержнево/й трансформатор (со стержнем) С ая смесь (употребляемая при изготовлении стержней) … Словарь многих выражений

Корень – основной вегетативный орган растения, выполняющий в типичном случае функцию почвенного питания. Корень – осевой орган, обладающий радиальной симметрией и неопределенно долго нарастающий в длину благодаря деятельности апикальной меристемы. От побега он морфологически отличается тем, что на нем никогда не образуются листья, а апикальная меристема всегда прикрыта корневым чехликом.

Кроме главной функции поглощения веществ из почвы, корни выполняют и другие функции:

1) корни укрепляют («заякоривают») растения в почве, делают возможным вертикальный рост и вынесение побегов наверх;

2) в корнях синтезируются различные вещества, которые затем передвигаются в другие органы растения;

3) в корнях могут откладываться запасные вещества;

4) корни взаимодействуют с корнями других растений, микроорганизмами, грибами, обитающими в почве.

Совокупность корней одной особи образует единую в морфологическом и физиологическом отношении корневую систему .

В состав корневых систем входят корни различной морфологической природы – главный корень, боковые и придаточные корни.

Главный корень развивается из зародышевого корешка. Боковые корни образуются на корне (главном, боковом, придаточном), который по отношению к ним обозначается как материнский . Они возникают на некотором расстоянии от апекса, в направлении от основания корня к его верхушке. Боковые корни закладываются эндогенно , т.е. во внутренних тканях материнского корня. Если бы ветвление происходило в самом апексе, это бы затруднило продвижение корня в почве. Придаточные корни могут возникать и на стеблях, и на листьях, и на корнях. В последнем случае они отличаются от боковых корней тем, что не обнаруживают строгого порядка заложения вблизи апекса материнского корня и могут возникать на старых участках корней.

По происхождению выделяют следующие типы корневых систем (рис. 4.1):

1) система главного корня представлена главным корнем (первого порядка) с боковыми корнями второго и последующих порядков (у многих кустарников и деревьев, большинства двудольных растений);

2)система придаточных корней развивается на стеблях, листьях; встречается у большинства однодольных растений и многих двудольных, размножающихся вегетативно;

3)смешанная корневая система образована главным и придаточными корнями с их боковыми ответвлениями (многие травянистые двудольные).

Рис. 4.1. Типы корневых систем : А – система главного корня; Б – система придаточных корней; В – смешанная корневая система (А и В – стержневые корневые системы; Б – мочковатая корневая система).

По форме различают стержневую и мочковатую корневые системы.

В стержневой корневой системе главный корень сильно развит и хорошо заметен среди остальных корней. В мочковатой корневой системе главный корень незаметен или его нет, а корневая система составлена многочисленными придаточными корнями (рис. 4.1).

Корень обладает потенциально неограниченным ростом. Однако в естественных условиях рост и ветвление корней ограничены влиянием других корней и почвенных экологических факторов. Основная масса корней располагается в верхнем слое почвы (15 см), наиболее богатом органическими веществами. Корни деревьев углубляются в среднем на 10-15 м, а в ширину распространяются обычно за пределы радиуса крон. Корневая система кукурузы заходит на глубину около 1,5 м и примерно на 1 м во все стороны от растения. Рекордная глубина проникновения корней в почву отмечена у пустынного мескитового кустарника – более 53 м.

У одного куста ржи, выращенного в теплице, общая длина всех корней составила 623 км. Суммарный прирост всех корней за одни сутки равнялся примерно 5 км. Общая поверхность всех корней у этого растения составила 237 м 2 и была в 130 раз больше поверхности надземных органов.

Зоны молодого корневого окончания - это разные по длине части молодого корня, выполняющие неодинаковые функции и характеризующиеся определенными морфологическими и анатомическими особенностями (рис. 4.2 ).

Кончик корня снаружи всегда прикрыт корневым чехликом , защищающим апикальную меристему. Чехлик состоит из живых клеток и постоянно обновляется: по мере того, как с его поверхности слущиваются старые клетки, на смену им, изнутри, апикальная меристема образует новые молодые клетки. Наружные клетки корневого чехлика отслаиваются еще будучи живыми, они продуцируют обильную слизь, которая облегчает продвижение корня среди твердых частиц почвы. В клетках центральной части чехлика содержится много крахмальных зерен. По-видимому, эти зерна служат статолитами , т. е. способны перемещаться в клетке при изменении положения кончика корня в пространстве, благодаря чему корень растет всегда в сторону действия силы тяжести (положительный геотропизм ).

Под чехликом находится зона деления , представленная апикальной меристемой, в результате деятельности которой формируются все прочие зоны и ткани корня. Зона деления имеет размеры около 1 мм. Клетки апикальной меристемы относительно мелкие, многогранные, с густой цитоплазмой и крупным ядром.

Вслед за зоной деления располагается зона растяжения , илизона роста . В этой зоне клетки почти не делятся, а сильно растягиваются (растут) в продольном направлении, вдоль оси корня. Объем клеток увеличивается за счет поглощения воды и образования крупных вакуолей, при этом высокое тургорное давление проталкивает растущий корень между частицами почвы. Протяженность зоны растяжения обычно невелика и не превышает нескольких миллиметров.

Рис. 4.2.Общий вид (А) и продольный срез (Б) корневого окончания (схема ): I – корневой чехлик; II – зоны деления и растяжения; III – зона всасывания; IV – начало зоны проведения: 1 – растущий боковой корень; 2 – корневые волоски; 3 – ризодерма; 3а – экзодерма; 4 – первичная кора; 5 – эндодерма; 6 – перицикл; 7 – осевой цилиндр.

Далее идет зона поглощения , илизона всасывания . В этой зоне покровной тканью является ризодерма (эпиблема ), клетки которой несут многочисленные корневые волоски . Растяжение корня прекращается, корневые волоски плотно охватывают частицы почвы и как бы срастаются с ними, поглощая воду и растворенные в ней минеральные соли. Зона поглощения имеет протяжение до нескольких сантиметров. Эту зону называют также зоной дифференциации , поскольку именно здесь происходит образование постоянных первичных тканей.

Продолжительность жизни корневого волоска не превышает 10-20 дней. Выше зоны всасывания, там, где исчезают корневые волоски, начинается зона проведения . По этой части корня вода и растворы солей, поглощенные корневыми волосками, транспортируются в вышележащие органы растения. В зоне проведения формируются боковые корни (рис. 4.2).

Клетки зон всасывания и проведения занимают фиксированное положение и не могут смещаться относительно участков почвы. Однако сами зоны, вследствие постоянного верхушечного роста, непрерывно перемещаются вдоль корня по мере нарастания корневого окончания. В зону поглощения постоянно включаются молодые клетки со стороны зоны растяжения и одновременно исключаются клетки стареющие, переходящие в состав зоны проведения. Таким образом, всасывающий аппарат корня – подвижное образование, непрерывно передвигающееся в почве.

Так же последовательно и закономерно в корневом окончании возникают внутренние ткани.

Первичное строение корня. Первичная структура корня образуется в результате деятельности апикальной меристемы. Корень отличается от побега тем, что его апикальная меристема откладывает клетки не только внутрь, но и наружу, пополняя чехлик. Число и расположение инициальных клеток в апексах корней значительно варьируют у растений, принадлежащих к разным систематическим группам. Производные инициалей уже вблизи апикальной меристемы дифференцируются в первичные меристемы – 1) протодерму , 2) основную меристему и 3) прокамбий (рис. 4.3 ). Из этих первичных меристем в зоне всасывания формируются три системы тканей: 1) ризодерма , 2) первичная кора и 3) осевой (центральный) цилиндр , или стела .

Рис. 4.3. Продольный срез кончика корня лука.

Ризодерма (эпиблема , эпидерма корня ) – всасывающая ткань, образующаяся из протодермы , наружного слоя первичной меристемы корня. В функциональном отношении ризодерма представляет собой одну из важнейших тканей растения. Через нее идет поглощение воды и минеральных солей, она взаимодействует с живым населением почвы, через ризодерму из корня в почву выделяются вещества, помогающие почвенному питанию. Поглощающая поверхность ризодермы сильно увеличена благодаря наличию у части клеток трубчатых выростов – корневых волосков (рис. 4.4 ). Волоски имеют длину 1-2 мм (до 3 мм). У одного четырехмесячного растения ржи было установлено примерно 14 млрд. корневых волосков с площадью поглощения 401 м 2 и суммарной длиной более 10 000 км. У водных растений корневые волоски могут отсутствовать.

Стенка волоска очень тонкая и состоит из целлюлозы и пектиновых веществ. Ее наружные слои содержат слизь, что способствует установлению более тесного контакта с частицами почвы. Слизь создает благоприятные условия для поселения полезных бактерий, влияет на доступность почвенных ионов и защищает корень от иссушения. В физиологическом отношении ризодерма отличается большой активностью. Она поглощает минеральные ионы с затратой энергии. В гиалоплазме имеется большое количество рибосом и митохондрий, что характерно для клеток с высоким уровнем обмена веществ.

Рис. 4.4. Поперечный срез корня в зоне всасывания: 1 – ризодерма; 2 – экзодерма; 3 – мезодерма; 4 - эндодерма; 5 – ксилема; 6 – флоэма; 7 - перицикл.

Из основной меристемы формируется первичная кора . Первичная кора корня дифференцирована на: 1) экзодерму – наружную часть, лежащую непосредственно за ризодермой, 2) среднюю часть – мезодерму и 3) самый внутренний слой – эндодерму (рис. 4.4). Основную массу первичной коры составляет мезодерма , образованная живыми паренхимными клетками с тонкими стенками. Клетки мезодермы расположены рыхло, по системе межклетников вдоль оси корня циркулируют газы, необходимые для дыхания клеток. У болотных и водных растений, корни которых испытывают недостаток кислорода, мезодерма часто представлена аэренхимой. Также в мезодерме могут присутствовать механические и выделительные ткани. Паренхима первичной коры выполняет ряд важных функций: участвует в поглощении и проведении веществ, синтезирует различные соединения, в клетках коры часто откладываются запасные питательные вещества, например крахмал.

Наружные слои первичной коры, подстилающие ризодерму, образуют экзодерму . Экзодерма возникает как ткань, регулирующая прохождение веществ из ризодермы в кору, но после отмирания ризодермы выше зоны всасывания она оказывается на поверхности корня и превращается в защитную покровную ткань. Экзодерма формируется как один слой (реже несколько слоев) и состоит из живых паренхимных клеток, плотно сомкнутых между собой. По мере отмирания корневых волосков, стенки клеток экзодермы покрываются с внутренней стороны слоем суберина. В этом отношении экзодерма сходна с пробкой, но в отличие от нее первична по происхождению, и клетки экзодермы остаются живыми. Иногда в экзодерме сохраняются пропускные клетки с тонкими неопробковевшими стенками, через которые происходит избирательное поглощение веществ.

Самый внутренний слой первичной коры – эндодерма . Она в виде непрерывного цилиндра окружает стелу. Эндодерма в своем развитии может пройти три ступени. На первой ступени ее клетки плотно прилегают друг к другу и имеют тонкие первичные стенки. На их радиальных и поперечных стенках образуются утолщения в виде рамочек – пояски Каспари (рис. 4.5 ). Пояски соседних клеток тесно смыкаются между собой, так что вокруг стелы создается их непрерывная система. В поясках Каспари откладываются суберин и лигнин, что делает их непроницаемыми для растворов. Поэтому вещества из коры в стелу и из стелы в кору могут пройти только по симпласту, т. е. через живые протопласты клеток эндодермы и под их контролем.

Рис. 4.5. Эндодерма на первой ступени развития (схема).

На второй ступени развития суберин откладывается по всей внутренней поверхности клеток эндодермы. При этом некоторые клетки сохраняют первичное строение. Это пропускные клетки , они остаются живыми, и через них осуществляется связь между первичной корой и центральным цилиндром. Как правило, они расположены напротив лучей первичной ксилемы. У корней, не обладающих вторичным утолщением, эндодерма может получить третичное строение. Оно характеризуется сильным утолщением и одревеснением всех стенок, или чаще сравнительно тонкими остаются стенки, обращенные наружу (рис. 4.7 ). Пропускные клетки сохраняются и в третичной эндодерме.

Центральный (осевой ) цилиндр , или стела формируется в центре корня. Уже вплотную к зоне деления самый наружный слой стелы образует перицикл , клетки которого долго сохраняют характер меристемы и способность к новообразованиям. В молодом корне перицикл состоит из одного ряда живых паренхимных клеток с тонкими стенками (рис. 4.4). Перицикл выполняет несколько важных функций. У большинства семенных растений в нем закладываются боковые корни. У видов с вторичным ростом он участвует в формировании камбия и дает начало первому слою феллогена. В перицикле часто происходит образование новых клеток, входящих затем в его состав. У некоторых растений в перицикле возникают также зачатки придаточных почек. В старых корнях однодольных растений клетки перицикла часто склерифицируются.

За перициклом находятся клетки прокамбия , которые дифференцируются в первичные проводящие ткани. Элементы флоэмы и ксилемы закладываются по кругу, чередуясь друг с другом, и развиваются центростремительно. Однако ксилема в своем развитии обычно обгоняет флоэму и занимает центр корня. На поперечном разрезе первичная ксилема образует звезду, между лучами которой располагаются участки флоэмы (рис. 4.4). Такая структура получила название радиального проводящего пучка .

Звезда ксилемы может иметь различное число лучей – от двух до многих. Если их два, корень называют диархным , если три – триархным , четыре – тетрархным , а если много – полиархным (рис. 4.6 ). Число лучей ксилемы обычно зависит от толщины корня. В толстых корнях однодольных растений оно может достигать 20-30 (рис. 4.7). В корнях одного и того же растения число лучей ксилемы может быть различно, в более тонких ответвлениях оно сокращается до двух.

Рис. 4.6. Типы строения осевого цилиндра корня (схема): А – диархный; Б – триархный; В – тетрархный; Г – полиархный: 1 – ксилема; 2 – флоэма.

Пространственное разделение тяжей первичной флоэмы и ксилемы, расположенных на разных радиусах, и их центростремительное заложение представляют собой характерные особенности строения центрального цилиндра корня и имеют большое биологическое значение. Элементы ксилемы максимально приближены к поверхности стелы, и в них легче, минуя флоэму, проникают растворы, поступающие из коры.

Рис. 4.7. Поперечный срез корня однодольного растения : 1 – остатки ризодермы; 2 – экзодерма; 3 – мезодерма; 4 – эндодерма; 5 – пропускные клетки; 6 – перицикл; 7 – ксилема; 8 – флоэма.

Центральная часть корня обычно занята одним или несколькими крупными сосудами ксилемы. Присутствие сердцевины вообще нетипично для корня, однако в корнях некоторых однодольных в середине находится небольшой участок механической ткани (рис. 4.7 ) или тонкостенные клетки, возникающие из прокамбия (рис. 4.8).

Рис. 4.8.Поперечный срез корня кукурузы.

Первичная структура корня характерна для молодых корней всех групп растений. У споровых и однодольных растений первичное строение корня сохраняется в течение всей жизни.

Вторичное строение корня. У голосеменных и двудольных растений первичное строение сохраняется недолго и выше зоны всасывания сменяется вторичным. Вторичное утолщение корня происходит за счет деятельности вторичных боковых меристем – камбия и феллогена .

Камбий возникает в корнях из меристематических прокамбиальных клеток в виде прослойки между первичными ксилемой и флоэмой (рис. 4.9 ). В зависимости от числа флоэмных тяжей одновременно закладываются две или более зоны камбиальной активности. Сначала камбиальные прослойки разобщены между собой, но вскоре клетки перицикла, лежащие против лучей ксилемы, делятся тангенциально и соединяют камбий в непрерывный слой, окружающий первичную ксилему. Камбий откладывает внутрь слои вторичной ксилемы (древесины ) и наружу вторичную флоэму (луб ). Если этот процесс длится долго, то корни достигают значительной толщины.

Рис. 4.9. Заложение и начало деятельности камбия в корне проростка тыквы: 1 – первичная ксилема; 2 – вторичная ксилема; 3 – камбий; 4 – вторичная флоэма; 5 – первичная флоэма; 6 – перицикл; 7 – эндодерма.

Участки камбия, возникшие из перицикла, состоят из паренхимных клеток и не способны откладывать элементы проводящих тканей. Они образуют первичные сердцевинные лучи , представляющие собой широкие участки паренхимы между вторичными проводящими тканями (рис. 4.10 ). Вторичные сердцевинные , или лубодревесинные лучи возникают дополнительно при длительном утолщении корня, они обычно yже первичных. Сердцевинные лучи обеспечивают связь между ксилемой и флоэмой корня, по ним происходит радиальный транспорт различных соединений.

В результате деятельности камбия первичная флоэма оттесняется наружу и сдавливается. Звезда первичной ксилемы остается в центре корня, ее лучи могут сохраняться в течение длительного времени (рис. 4.10 ), но чаще центр корня заполняется вторичной ксилемой, и первичная ксилема становится незаметной.

Рис. 4.10. Поперечный срез корня тыквы (вторичное строение ): 1 – первичная ксилема; 2 – вторичная ксилема; 3 – камбий; 4 – вторичная флоэма; 5 – первичный сердцевинный луч; 6 – пробка; 7 – паренхима вторичной коры.

Ткани первичной коры не могут следовать за вторичным утолщением и обречены на гибель. Они заменяются вторичной покровной тканью – перидермой , которая может растягиваться на поверхности утолщающегося корня благодаря работе феллогена. Феллоген закладывается в перицикле и начинает откладывать наружу пробку , а внутрь - феллодерму . Первичная кора, отрезанная пробкой от внутренних живых тканей, отмирает и сбрасывается (рис. 4.11 ).

Клетки феллодермы и паренхима, образовавшаяся за счет деления клеток перицикла, образуют паренхиму вторичной коры , окружающую проводящие ткани (рис. 4.10 ). Снаружи корни вторичного строения покрыты перидермой. Корка образуется редко, лишь на старых корнях деревьев.

Многолетние корни древесных растений в результате длительной активности камбия нередко сильно утолщаются. Вторичная ксилема у таких корней сливается в сплошной цилиндр, окруженный снаружи кольцом камбия и сплошным кольцом вторичной флоэмы (рис. 4.11 ). По сравнению со стеблем границы годичных колец в древесине корня выражены значительно слабее, луб развит сильнее, сердцевинные лучи, как правило, шире.

Рис. 4.11. Поперечный срез корня ивы в конце первого вегетационного периода.

Специализация и метаморфозы корней. У большинства растений в одной и той же корневой системе отчетливо различаются ростовые и сосущие окончания. Ростовыеокончания обычно более мощные, быстро удлиняются и продвигаются вглубь почвы. Зона растяжения у них хорошо выражена, и апикальные меристемы работают энергично. Сосущие окончания, возникающие в большом количестве на ростовых корнях, удлиняются медленно, и их апикальные меристемы почти перестают работать. Сосущие окончания как бы останавливаются в почве и интенсивно ее «обсасывают».

У древесных растений различают толстые скелетные и полускелетные корни, на которых образуются недолговечные корневые мочки . В состав корневых мочек, непрерывно заменяющих друг друга, входят ростовые и сосущие окончания.

Если корни выполняют особые функции, их строение меняется. Резкое, наследственно закрепленное видоизменение органа, вызванное сменой функций, носит название метаморфоза . Видоизменения корней очень разнообразны.

Корни многих растений образуют симбиоз с гифами почвенных грибов, называемый микоризой («грибокорень»). Микориза образуется на сосущих корнях в зоне поглощения. Грибной компонент облегчает корням получение воды и минеральных элементов из почвы, часто гифы грибов заменяют корневые волоски. В свою очередь, гриб получает от растения углеводы и другие питательные вещества. Различают два основных типа микоризы. Гифы эктотрофной микоризы образуют чехол, окутывающий корень снаружи. Эктомикориза широко распространена у деревьев и кустарников. Эндотрофная микориза встречается в основном у травянистых растений. Эндомикориза находится внутри корня, гифы внедряются в клетки коровой паренхимы. Микотрофное питание очень широко распространено. Некоторые растения, например орхидные, вообще не могут существовать без симбиоза с грибами.

На корнях бобовых возникают особые образования – клубеньки , в которых поселяются бактерии из рода Rhizobium. Эти микроорганизмы способны усваивать атмосферный молекулярный азот, переводя его в связанное состояние. Часть веществ, синтезированных в клубеньках, усваивают растения, бактерии, в свою очередь, используют вещества, находящиеся в корнях. Этот симбиоз имеет большое значение для сельского хозяйства. Бобовые растения благодаря дополнительному источнику азота богаты белками. Они дают ценные пищевые и кормовые продукты и обогащают почву азотистыми веществами.

Очень широко распространены запасающие корни. Они обычно утолщены и сильно паренхиматизированы. Сильно утолщенные придаточные корни называют корневыми шишками , или корнеклубнями (георгин, некоторые орхидные). У многих, чаще двулетних, растений со стержневой корневой системой возникает образование, носящее название корнеплода . В образовании корнеплода принимают участие и главный корень, и нижняя часть стебля. У моркови почти весь корнеплод составлен корнем, у репы корень образует лишь самую нижнюю часть корнеплода (рис. 4.12).

Рис.4.12. Корнеплоды моркови (1, 2), репы (3, 4) и свеклы (5, 6, 7) (на поперечных разрезах ксилема черная; горизонтальным пунктиром показана граница стебля и корня).

Корнеплоды культурных растений возникли в результате длительного отбора. В корнеплодах сильно развита запасающая паренхима и исчезли механические ткани. У моркови, петрушки и других зонтичных паренхима сильно развита во флоэме; у репы, редьки и других крестоцветных – в ксилеме. У свеклы запасные вещества откладываются в паренхиме, образованной деятельностью нескольких добавочных слоев камбия (рис. 4.12 ).

У многих луковичных и корневищных растений образуются втягивающие , или контрактильные корни (рис. 4.13, 1 ). Они могут укорачиваться и втягивать побег в почву на оптимальную глубину на время летней засухи или зимних морозов. Втягивающие корни имеют утолщенные основания с поперечной морщинистостью.

Рис. 4.13. Метаморфозы корня : 1 – клубнелуковица гладиолуса с утолщенными у основания втягивающими корнями; 2 – дыхательные корни с пневматофорами у авиценнии (пр – зона прилива); 3 – воздушные корни орхидеи.

Рис. 4.14. Часть поперечного среза воздушного корня орхидеи : 1 – веламен; 2 – экзодерма; 3 – пропускная клетка.

Дыхательные корни, или пневматофоры (рис. 4.13, 2 ) образуются у некоторых тропических древесных растений, живущих в условиях недостатка кислорода (таксодиум, или болотный кипарис; растения мангровых зарослей, обитающие по болотистым берегам океанических побережий). Пневматофоры растут вертикально вверх и высовываются над поверхностью почвы. Через систему отверстий в этих корнях, связанных с аэренхимой, воздух поступает в подводные органы.

У некоторых растений для поддержания побегов в воздушной среде образуются дополнительные опорные корни. Они отходят от горизонтальных ветвей кроны и, достигнув поверхности почвы, интенсивно ветвятся, превращаясь в столбовидные образования, поддерживающие крону дерева (столбовидные корни баньяна) (рис. 4.15, 2). Ходульные корни отходят от нижних участков стебля, придавая стеблю устойчивость. Они образуются у растений мангровых зарослей, растительных сообществ, развивающихся на затопляемых во время прилива тропических берегах океанов (рис. 4.15, 3 ), а также у кукурузы (рис. 4.15, 1 ). У фикуса каучуконосного образуются досковидные корни. В отличие от столбовидных и ходульных, они являются по происхождению не придаточными, а боковыми корнями.

Рис. 4.15. Опорные корни : 1 – ходульные корни кукурузы; 2 – столбовидные корни баньяна; 3 – ходульные корни ризофоры (пр – зона прилива; от – зона отлива; ил – поверхность илистого дна).

Корневая система для роста и развития растений очень важна. Опора, добывание воды и питание — функции, которые она выполняет. Чтобы понять как правильно сажать и выращивать деревья, кустарники, культурные растения необходимо знать как устроены корни. Если вы видите, что на одной грядке посаженые культуры плохо растут, а рядом с грядкой посажены деревья или кустарники, возможно они угнетаю своими корнями ваши посадки.

Корни у растений появились несразу. Растения прошли эволюционный путь, в результате которого они обзавелись корнями.Не имеют корней водоросли, так как они обитают в воде и корни им не нужны. У первых растений, которые закрепились на земле не было корней, а были так называемые резоиды, которые служили только для закрепления в почве. Сейчас резоиды имеют некоторые виды мхов. Корень — основная часть всей системы растения. Он удерживает растение в земле. На протяжении всей жизни корень добывает влагу и питание. Развитие корней зависит от климатических условий. Например многие растения пустынь корень имеют длинный, чтобы добывать воду.

Системы корней бывают двух видов — стержневая и корневая.

У стержневой корневой системы основной корень ярко выражен, более толстый, от него отходят корни боковые.

Мочковатая корневая система характерна отсутствием главного корня, рост происходит за счет корней боковых и придаточных, не проникает в землю так глубоко, как стержневая.

Все коневые системы состоят из

главного корня
боковых корней
придаточных корней

Все эти корни образуют корневую систему, которая формируется на протяжении всей жизни растения. Из зародыша развивается корень главный, который растет вертикально в земле. От него отходят боковые корни.

Особенности корневых систем растений

Корни приспосабливаются к условиям среды окружающей. Корни кукурузы разрастаются в диаметре 2 метра, корни яблони — 15 метров. Знание строения корневой системы очень важно для садовода, для того, чтобы определить какого ухода требует растение. Если есть понимание расположения корней, можно правильно ухаживать за растением, чтобы не повредить корни.

Почвы рыхлые способствуют проникновению корней глубоко в землю. Почвы, в которых процент кислорода низкий и имеющие структуру плотную располагают к развитию корней к поверхности почвы близко.

Бодяк — распространенный сорняк, проникает в почву до шести метров.

Растения, которые растут в пустыне, имеют длинные корни. Это связано с глубоким расположением грунтовых вод.

Длина корней ежовника 15 метров.

Если система корневая у растений развита слабо, листья поглощают влагу из тумана, с помощью стеблей и листьев.

Есть растения, которые влагу удерживают во всех частях — стеблях и листьях. Такие растения имеют корневую систему, которая обладают способностью впитывать и сохранять воду дождевую. Они распространены там, где жара сменяется активными дождями. К таким растениям относятся кактусы, суккуленты. Их корни развиты слабо.

Растения, способные к сокращению потери воды, их корни, верхняя часть покрыта пробкой. Они способны удерживать воду, готовясь к дефициту воды. Они имеют листья упругие, чтобы при потере воды избежать механических повреждений. К таким растениям относятся:

акация песчаная

аристида

Растения, у которых вегетационный период длится только в благоприятный период времени, когда идут дожди. Их жизненный цикл короткий. К таким относятся растения, имеющие клубни и луковицы.

Растения, корни которых сильно развиты для добывания воды. Их корневая система очень хорошо развита, распространяется в почве, чтобы как можно больше впитать воды. Резак, шалфей, дикий арбуз — относятся к этому типу растений.

В природе встречаются воздушные корни, которые добывают влагу из воздуха. К таким растениям относится орхидея.

Существуют растения с корневой системой смешанной. К таким относятся капуста,подорожник, подсолнечник, помидоры. Это те растения, которые окучивают. На развитие корней, кроме природных условий оказывает влияние человек путем окучивания и пикирования.Для развития боковых корней кончик главного корня отщипывают. Окучивание — подсыпка земли к растению.

Растения с мочковатой корневой системой

Тяжелые типы почв, с залеганием грунтовых вод, близких к поверхности, склоны — эти условия свойственны развитию растений с системой мочковатой: береза, клен, каштан, липа,лиственница, ольха, пихта, тисс, яблоня. подорожник, подсолнечник.

Мочковатую корневую систему имеют злаковые культуры — рожь, пшеница, ячмень. Корни злаковых уходят глубоко в почву, до 2-х метров.

Корневая система яблони обладает горизонтальными и вертикальными корнями. К корням горизонтальным поступает воздух и элементы питания. Вертикальные — держат дерево в почве и из слоев земли более глубоких добывают воду и питание. Кроме того яблоня имеет еще одну классификация корней — скелетные и обрастающие(мочковатые) корни. Обрастающие корни расположены к поверхности близко, до 50 см, поэтому внесение удобрений очень эффективно.

При повреждении коры дерева угнетается корневая система.

У березы корневая система очень мощная, зато в землю уходит неглубоко. В начале роста береза растет медленно, пока не отомрет главный корень. После того береза трогается в рост быстрее, у нее начинают расти корни боковые. Береза очень любит влагу, ее корни впитывают всю влагу вокруг себя, поэтому вокруг березы так мало растительности.

Корневая система лука так же относится к мочковатым и считается очень слабой. Это определяет его повышенное требование к почве, особенно на стадии прорастания семян.

Корневая система лука-порея

Лук репчатый

Корневую систему мочковатую имеют:

Бархатцы

Сансиверия

Фатсхедера

Растения со стержневой корневой системой

У растений со стержнеой системой корень состоит из корня-стержня и отходящих от него боковых корней.

Эти растения приспосабливаются доставать воду из глубин земли. Главный корень у некоторых растений может уходить в землю на несколько десятков метров. В засушливых районах или в условиях, когда дождей идет мало растениям характерна корневая система стержневая. Например морковь имеет толстый главный корень, в котором она запасает влагу и вещества питательные, готовясь к тому, что, возможно будет лето без дождей. Свекла, редиска, редька, корневая петрушка — корневая система устроена так же. Такое приспособление корней увеличивает шансы растений к выживанию. Морковь можно сажать в зиму, за счет толстого корня она выживает.

Что делает корневая система

Как было сказано выше, корень — основная часть растения, которая обеспечивает питание и рост. Из корней вода и питательные веществ продвигаются вверх к стеблям и листьям. Чтобы правильно ухаживать за тем или иным растением, необходимо знать ее особенности и условия произрастания. Если правильно поливать и подкармливать деревья, кустарники, огородные растения и цветы успех в выращивании обеспечен.

Мангровое дерево имеет корни, которые называются ходульными. Они впитывают влагу из атмосферы и способны сопротивляться прибойным волнам.

Корневая система пасленовых растений

Пасленовые — это виды растений, которые растут на всем земном шаре. Известно порядка 3000 видов. К нему относятся травы,кустарники, овощи как съедобные так и ядовитые. Их объединяет строение органов вегетативных и соцветий. Плоды у них ягоды либо коробочки. Из пасленовых делают лекарства, употребляют в пищу, кормят животных, производят сигареты.

К пасленовым культурам относятся такие популярные овощи как помидоры, баклажаны, картофель, перец. Из цветов — петуния, душистый табак, лекарственные растения — красавка-белладонна.

У томатов корневая система уходит в землю на глубину до полутора метров. При не очень глубоком залегании вод грунтовых, они с легкостью добывают себе воду. У баклажан корни сильно ветвящиеся, в почву уходят на глубину до полуметра.

У картофеля корнеплоды употребляют в пищу, поэтому так важно на сколько будет развита коневая система. Корни у картофеля находятся в пределах слоя пахотного, лишь некоторые корни уходят глубоко. Съедобные клубни — это утолщение побегов верхушечных. Они накапливают запас веществ органических, преимущественно крахмала. Окучивание — важная процедура в уходе за картофелем.

У перца, на хорошо дренированных почвах, корни занимают объем в верхнем слое диаметром до одного метра. В глубину могут уходить на 50 см.

Корни у петуньи очень мощные, развитие в начале роста медленное. На одно растение требуется не менее пяти литров грунта. Хорошо развиваются в питательных почвах.

Корневая система цветковых растений

Все растения цветковые разделяются на деревья, травы и кустарники. Еще они называются покрытосеменными, так как семечко прорастает внутри, пока не пробьет оболочку. Всего на земле их насчитывается 250 000 видов. Корневая система как мочковатая так и стержневая. Классы растений цветковых — однодольные и двудольные. Подробно об этом в разделе ниже. Класс двудольных имеет почти каждый у себя дома в виде горшечных цветов — фикусы, фиалки, кактусы. Среди огородных растений — все розоцветные, пасленовые, мотыльковые, крестоцветные, сложноцветные. Деревья, которые относятся к цветковым имеют разную высоту. Например, вишня — дерево невысокое. А вот эвкалипт может достигать 100 метров в высоту.

Кустарники:

крыжовник

смородина

и даже орешник и сирень.

Травы:

Одуванчик

Среди многообразных представителей есть однолетние, двулетние и многолетние. У двулетних и многолетних корни накапливают питание и энергию для зимовки. У однолетних корни умирают вместе с цветком.

Корневая система бобовых растений

К бобовым относятся всем известные фасоль, горох, арахис, нут, бобы. Есть древесные формы — акация, мимоза. Травы — клевер, люпин. Они встречаются как в дикой природе так и в огородах садоводов. Выращивание практикуется так же в промышленных масштабах. Корневая система у бобовых — стержневая. У большинства из них есть небольшие клубни на корнях, которые образуются в результате деятельности бактерий, которые из почвы проникают в корни. Эти бактерии используют азот и преобразовывают его в вещества минеральные, которыми питаются другие растения. Поэтому бобовые полезно сажать рядом с другими растениями. После гибели растения, почва насыщена азотом и более плодородна.

Что нужно делать для укрепления корневой системы растения

Так как система корневая играет роль большую в жизнедеятельности растений, важно следить за ее правильным развитием. Существует много способов для роста и развития корней. Они подразделяются на фитогормоны — вытяжка из растений, гуматы — вытяжка из гумуса, улучшенная добавками. и натуральные — народные средства.

Популярны у огородников — корневин, корнерост, гетероауксин, цветень, овосил.

Эпин — оказывает положительное действие на все части растения.

Народные средства так же используются широко для укрепления корней растений. Это мед, дрожжи, алоэ.

Между системой корневой и частью надземной растения существует тесная связь. Оптимальное питание корней приводит к развитию успешному растения.

Корневая система двудольных растения

Систему корневую имеют двудольные растения. В природе это самый многочисленный класс, который насчитывает 180 тысяч видов и составляет 75 процентов цветковых растений. Вещества питательные располагаются в эндосперме и в зародыше. Выражено ярко жилкование листьев, пластина листа рассечена прожилками. Зародыш дает хорошо развиться основному корню. У многих растений есть слой камбия, с помощью которого растение принимает одревесневшую форму.

Камбий — клеточный слой, который находится параллельно к поверхности стеблей и корней. За счет него происходит утолщение стебля.

К растениям двудольным относятся

травы пряные — петрушка, укроп, лавр, кориандр, анис, перец душистый.
Зонтичные, признаком характерным которых является соцветие в виде зонтика. Это борщевик, морковь, кориандр, сныть, фенхель, болиголов и др.
Розоцветные — малина, яблоня, слива, вишня, ирга, абрикос, черешня, миндаль и др.
Сложноцветные — бархатцы, ромашка, маргаритка, одуванчик, георгина, подсолнечник и др.

Корневая система однодольных растений

В зависимости от того к какому классу относятся растения, определяют тип системы корневой.

Систему корневую мочковатую имеют однодольные растения. У них в зародыше одна семядоля.

Семядоля — это внутренняя часть семечка, которая содержит зародыш — эмбрион.

Вещества питательные находятся в эндосперме. Корешок зародыша развит очень слабо. Когда зерно прорастает, от него отходят придаточные корни. Листовое жилкование параллельное или дуговое, пример — ландыш, лук-порей, ячмень, пшеница. Лист развит плохо и является влагалищем листовым.

К однодольным растениям относятся водные и сорные травы, ананас, ландыш, каллы, монстера, тюльпан, лилия, гиацинт, луковичные и др.

Таблица типы корневой системы растений

Корневая система плодовых деревьев

Корневая система дерева плодового держит его в почве, впитывает влагу и вещества питательные, образует соединения органические — аминокислоты и белки, способствует развитию микроорганизмов, полезных для растения. Корни плодового дерева состоят из горизонтальных и вертикальных. Горизонтальные корни играют роль важную, так как впитывают с поверхности влагу и питание. Их объем в диаметре соответствует размеру кроны, либо превышает ее. Поэтому так важен полив и удобрения. Соотношение корней вертикальных и горизонтальных зависит от многого — плодородия почвы, подвоя, ухода. Если почва плодородная и внесение удобрений достаточно, хорошо развиваются горизонтальные корни. На почвах сухих и бедных питанием идет рост вертикальных корней, которые уходят в глубь почвы, чтобы добыть питание и воду. Косточковые культуры отличаются не глубоким залеганием корней. Рост корней обычно происходит в период вегетации дерева. С помощью методов современных, которые разработаны агротехниками, рост корней можно регулировать.

Корневая система ягодных кустарников

Кустарники ягодные играют особую роль в плодовых садах. Знание строения их корневой системы и правильный уход обеспечивают хороший урожай. Главное их отличие от деревьев это отсутствие ствола. Из корней отходят десятки веток, которые и дают урожай. Корни залегают не глубоко, характерно их горизонтальное расположение. При перекопке приствольного круга нужно аккуратно работать лопатой, чтобы избежать касание корней.

Вода в жизни растений

Вода играет роль важную в жизни каждого растения.

Растения на 80 процентов состоят из воды
Доставляет питание к другим частям растения
Регулирует теплообмен
Источник водорода, необходимого для фотосинтеза.
Обеспечивает упругость листьям

Учитывая все факторы роли воды, ее отсутствие обеспечит гибель растения. Поступление воды в организм растения поступает из корней, испарение воды происходит через листья. Смысл такого водооборота заключается в обмене веществ. Если поглощение воды корнями меньше чем ее поступление через листья, происходит увядание растения. Ночью происходит восполнение воды, так как испарение снижено.

Водный обмен происходит в три этапа:

Корни поглощают воду.
Вода продвигается к верху.
Вода испаряется через листья.

Поглощение и испарение воды приблизительно одинаковое. Только ее не большой процент синтезирует вещества.

Как правильно поливать плодовые деревья и кустарники в зависимости от корневой системы

Жизнедеятельность растений напрямую зависит от полива. Особенно нуждаются в поливе молодые растения, которые необходимо поливать один раз в неделю, кроме дождливых дней. Водный недостаток может сказаться пагубно на внешнем виде и здоровье растений. В конечном итоге они могут погибнуть.

При посадке необходимо учитывать как близко расположены воды грунтовые в земле — не глубокое залегание погубит корни, они могут сгнить.

Существуют три вида полива — дождевание, полив под корень и орошение почвы. При выборе полива нужно учитывать многие факторы — климатические условия, погоду, особенности растения, почву.

Растения со стержневой системой могут добывать воду глубоко под землей. У мочковатой такой возможности нет. Кроме того, такие огородные растения, как морковь, свекла — имеют стержневую систему и мощный корень, который накапливает питание и влагу на случай засухи.

У таких растений корень, который развивается как продолжение стебля, называется главным, от него отходят боковые. Верх корня вместе с нижней утолщенной частью стебля образует каудекс - одноглавый, если стебель один, или многоглавый, если их несколько. На каудексе закладываются почки возобновления. Стержневой корневой системой обладают всем известные аквилегии , армерия приморская, гипсофила метельчатая, коровяки, люпин, маки, молочай , многие зонтичные (в том числе синеголовник ), прострел , ясенец . Стержневой корень может быть толстым (веретеновидным), как у аканта, колокольчиков широколистного, крапиволистного, молочноцветкового, кодонопсиса, лунника оживающего, мальвы, баптизии.

Стержнекорневые растения не любят пересадок - лучше сажать их сразу на постоянное место. В цветнике они стабильно занимают отведенную им нишу, чем и ценны. Если пересадка все же требуется, можно весной подрубить лопатой главный корень на глубине, тогда к осени корневая система станет более ветвистой и компактной, и пересадка пройдет успешнее.

Как размножаются растения со стержневой корневой системой?

Стержнекорневые растения чаще размножают семенами. Сеянцы и молодые растения могут выпирать весной на глинистых почвах , и после стаивания снега их нужно заглублять. Однако, если растение не завязывает семена или оно сортовое, можно использовать корневые и зеленые черенки или деление корней.

Что такое корневые отпрыски?

Некоторые растения со стержневыми корнями способны произвольно образовывать почки на неглубоко расположенных горизонтально растущих корнях. Как пример можно привести ветреницы (лесную, японскую и ее гибриды), колокольчики (рапунцель, крапчатый и его гибриды, Такесима ), термопсис, хрен . Они образуют постоянно нарастающую куртину над зоной залегания корней и чаще всего агрессивны, как и многие корневищные растения, уход и размножение такие же. Осенние ветреницы, которые не любят пересадку, делят весной, просекая ножом или лопатой землю между стеблями. Через год весной отсаживают деленки.

Размножение растений зелеными черенками

При зеленом черенковании (с использованием зеленых стеблей и листьев) полезно применять укоренители, например "Корневин". Укоренять такие черенки лучше в парничке, устроенном в притененном, нежарком месте. При небольших количествах материала можно накрывать посадки пластиковой бутылкой. Посадки регулярно опрыскивают и проветривают. После укоренения (от 1 до 1,5 месяца) парник открывают. На зиму растения укрывают лапником или листьями. Рассаживают весной.

Стеблевыми черенками можно размножить аквилегию, качим, люпин, мак восточный, пион . Берут их во время активного роста, то есть у одних (люпин, мак ) в течение всего вегетационного периода, у других (аквилегия, пион ) - до цветения. Обычно используют верхнюю часть побега, которую нарезают на кусочки из 2-3 междоузлий. В некоторых случаях отрывают (не срезают) боковые розетки или мелкие побеги с пяткой - кусочком каудекса. Черенки сажают с наклоном в сделанные палочкой отверстия глубиной 1-1,5 см.

Черенкуют листьями инкарвиллею (июль), люпин (июль), ясенец (июнь). Выбирают хорошо сформированные листья и сдергивают их со стебля, что называется "с пяткой". Сажают с наклоном на глубину 1-1,5 см. Сроки укоренения - от 1 месяца у инкарвиллеи до 2,5 месяца у ясенца.

Мастер-класс по размножению растений корневыми черенками

Черенкуют растения, способные образовывать на корнях почки: акант, сортовые коровяки, мак восточный и его сорта, синеголовник, кермек, прострел. Более успешный результат можно получить, высаживая черенки в горшки с рыхлой, легкой, как для посевов, почвой. Нужно поддерживать постоянную влажность почвы, но без застоя воды. Стимуляторы не применяют.

Сроки черенкования индивидуальны. Например, мак восточный черенкуют после отмирания листвы до морозов. Черенки нарезают длиной до 5 см. Укоренение происходит через 1-2 месяца. Коровяки черенкуют до начала июня.

1 шаг. Маточный куст мака восточного выкопайте и отрежьте ножом один-два крупных корня. Рассеките их на кусочки 5-8 см длиной, делая нижние срезы косыми.

2 шаг. Корневые черенки воткните строго вертикально вровень с почвой верхушкой вверх, присыпьте слоем грунта или крупного песка около 1,5 см и полейте.

3 шаг. Горшки с черенками накройте пленкой или стеклом и поставьте в тень. После появления листьев пленку снимите.

Мастер-класс по размножению растений делением корней

Делят толстые корни со сформированным каудексом и почками возобновления (аквилегия, зонтичные, люпин, молочай, ясенец). Делают это перед началом активного роста, весной. Правда, такой способ используют редко - он довольно ненадежный.

1 шаг. Маточник выкопайте, главный корень разрежьте продольно, так, чтобы на каждой половине остался кусочек стебля с двумя-тремя почками.

2 шаг. Срез подсушите и присыпьте золой.

3 шаг. Высадите деленку в горшок или на постоянное место.

Корни растения – это его вегетативные органы, находящиеся под землей и проводящие воду и, соответственно, минеральные вещества к остальным, наземным, органам растения – стеблям, листьям, цветкам и плодам. Но основная функция корня – это все же закрепление растения в грунте.

Об отличительных признаках корневых систем

Общего в разных корневых системах то, что корень всегда делится на главный, боковые и придаточные. Главный корень, корень первого порядка, всегда вырастает из семени, именно он наиболее мощно развит и растет всегда вертикально вниз.

Боковые же корни отходят от него и называются корнями второго порядка. Они могут ветвиться, и от них отходят придаточные корни, именуемые корнями третьего порядка. Они (придаточные корешки) никогда не растут на главном, но у некоторых видов растений они могут расти на стеблях и листьях.

Вся эта совокупность корней и называется корневой системой. И существует всего два вида корневых систем – стержневая и мочковатая. И наш главный вопрос касается того, чем же различаются стержневая и мочковатая корневые системы.

Стержневую корневую систему характеризует наличие явно выраженного главного корня, тогда как мочковатая корневая система образована из придаточных и боковых корешков, а ее главный корень не выражен и не выделяется из общей массы.

Чтобы лучше понимать, чем стержневая корневая система отличается от мочковатой, предлагаем рассмотреть наглядную схему строения одной и второй систем.

Стержневую корневую систему имеют такие растения как розы, горох, гречица, валериана, морковь, клен, береза, смородина, арбуз. Мочковая же корневая система есть у пшеницы, овса, ячменя, лука и чеснока, лилии, гладиолуса и других.

Видоизмененные побеги под землей

У многих растения под землей помимо корней имеются так называемые видоизмененные побеги. Это – корневища, столоны, луковицы и клубни.

Корневища растут в основном параллельно к поверхности почвы, они нужны для вегетативного размножения и запасания. Внешне корневище похоже на корень, однако по своему внутреннему строению имеет принципиальные отличия. Порой такие побеги могут выходить из-под земли и образовывать обычный побег с листьями.

Столонами называются подземные побеги, на конце которых образованы луковицы, клубни и розеточные побеги.

Луковицей называют видоизмененный побег, функцию запасания у которого несут мясистые листья, а от плоского донца внизу отходят придаточные корни.

Клубень – это утолщенный побег с пазушными почками, выполняет функцию запасания и размножения.