Особенности корневых систем деревьев и кустарников. Растения с поверхностными корнями
Особенности корневых систем деревьев и кустарников
АВТОР СТАТЬИ:Антон Дубенюк
Главный садовник Ботанического сада МГУ Аптекарский огород, удивительно добрый и отзывчивый человекУчет области распространения корневой системы очень важен при создании композиций из древесных растений и планировании посадок нижнего яруса. В идеально составленной композиции все слои почвы освоены корнями разных растений, и они минимально конкурируют друг с другом за влагу и питание.
Знание особенностей распространения корней позволит облегчить уход за садом и избежать многочисленных осложнений. Например, не стоит делать мощение под робинией, корни которой поднимут плитку. Особенно важно предусмотреть, чтобы деревья с поверхностными корнями не угнетали многолетники в близлежащих цветниках. Лучше поставить корнезащитную мембрану при их близком соседстве.
Растения со стержневыми корнями, как сосны, получают влагу и питание из нижних слоев почвы. Они устойчивы к засухе и ветру, оставляют жизненное пространство кустарникам и травянистым растениям, и не конкурируют с ними. Однако они обычно страдают при высоком уровне грунтовых вод, болезненно переносят пересадку.
С другой стороны, виды с поверхностными корнями, как береза или ива, плотно заполняют поверхностный слой почвы, забирая себе всю влагу и питание. Они лучше приспособлены к переувлажненным почвам. Под их пологом остается мало возможностей для роста других растений. Часто такие виды угнетаются при переуплотнении почвы.Эта таблица поможет избежать многих ошибок при составлении древесно-кустарниковых композиций. Условные обозначения вы найдете внизу, под таблицей.
| Русское название | Латинское название | Размер растения | Простота содержания |
| Растения с глубокой (стержневой) корневой системой | |||
| Боярышник кровянокрасный, б.однопестичный | Crataegus sanguinea, c. monogyna | *** | ++ |
| Груша обыкновенная, г. иволистная | Pirus communis, p. salicifolia | ** | +++ |
| Дуб черешчатый | Quercus robur | **** | ++++ |
| Клен остролистный | Acer pseudoplatanus | **** | +++ |
| Каштан конский | Aesculus hippocastanum | **** | +++ |
| Лиственница сибирская | Larix sibirica | **** | ++++ |
| Можжевельник виргинский | Juneperus virginiana | ** | + |
| Орех черный | Juglans nigra | **** | ++++ |
| Сосна обыкновенная, с.кедровая | Pinus silvestris, p. sibirica | **** | ++++ |
| Тополь лавролистный | Populus laurifolia | **** | ++++ |
| Ясень обыкновенный | Fraxinus excelsior | **** | ++++ |
| Виды с плотной компактной корневой системой | |||
| Жимолость Маака и др. | Lonicera maackii | ** | + |
| Лещина обыкновенная | Corylus avellana | *** | ++ |
| Липа плосколистная | Tilia platifillum, t. cordata | **** | ++++ |
| Пихта одноцветная | Abies concolor | **** | ++ |
| Псевдотсуга Мензиса | Pseudotsuga menziesi | **** | +++ |
| Слива китайская | Prunus salicina | ** | +++ |
| Рябина обыкновенная | Sorbus aucuparia | *** | +++ |
| Тис ягодный | Taxus baccata | ** | + |
| Яблоня Недзветского | Malus niedzwetzkyana | *** | ++ |
| Растения с поверхностной корневой системой | |||
| Бархат амурский | Phellodendron amurense | *** | +++ |
| Береза повислая | Betula pendula | **** | ++++ |
| Дерен белый | Cornus alba | ** | + |
| Дуб красный и болотный | Quercus rubra, Q.palustris | **** | ++++ |
| Ель обыкновенная | Picea abies | **** | ++++ |
| Ива остролистная | Salix acutifolia | ** | +++ |
| Ирга круглолистная | Amelancier rotundifolia | ** | ++ |
| Клены серебристый, красный, гиннала | Acer saccharinum, A. rubrum, A.ginnala | ** (****) | +++ |
| Лиственница Гмелина | Larix gmelinii | **** | +++ |
| Магнолия звездчатая | Magnolia stellata | ** | + |
| Робиния псевдоакация | Robinia pseudoacacia | **** | ++++ |
| Рододендрон желтый и др.виды | Rhododendron luteum | ** | ++ |
| Сосна горная | Pinus mugo | * (**) | ++++ |
| Снежноягодник белый | Symforicarpus albus | * | ++++ |
| Туя западная | Thuja occidenthalis | *** | +++ |
Условные обозначения, принятые в таблице
Крупное дерево, высота более 8-10 м (****) Небольшое дерево, высота до 10 м (***) Крупный кустарник, высота от 2 до 3 м (**) Небольшой кустарник (*)
Не требует ухода (++++) Практически не требует ухода (+++) Небольшой уход (++) Регулярный уход (+)
sadovodka.ru
Морфологические особенности корневых систем. Декоративное садоводство.
Корневая система растения состоит из главного корня и сети корней первого и последующих порядков. По внешнему виду и строению различают два типа корневых систем: стержневую и мочковатую.
В первом типе мощно развивается главный корень, он может уходить на большую глубину, от него отходят ответвления, развитые в разной степени. Мочковатая корневая система не имеет ярко выраженного главного корня, или он по внешним признакам не отличается от многочисленных и хорошо развитых придаточных корней, которые отрастают от стебля в районе корневой шейки или от нижних узлов кущения (кстати, при укоренении черенков формируются именно придаточные корни). Мочковатая корневая система характерна для однодольных растений (злаковых трав, луковичных). Почти для всех двудольных и практически для всех деревьев (за исключением пальм, относящихся к однодольным) характерна стержневая корневая система. Но в зависимости от условий произрастания, в первую очередь от гранулометрического состава и от водного режима почвы, главный корень и боковые корни могут развиваться в разной степени.
Так, у сосны, выросшей на песчаной почве, например на песчаных дюнах, развивается мощный главный корень (или система корней первого порядка), который уходит на большую глубину в поисках влаги. На глинистых тяжелых почвах главный корень растет в глубину с большим трудом, и в таких условиях у дерева рано начинают формироваться придаточные боковые корни, расположенные горизонтально, практически у поверхности почвы. Главный стержневой корень в таких условиях быстро отмирает. Классическим примером дерева с «распластанной» корневой системой является ель, выросшая на тяжелых суглинках и глинах. Корневая система у нее поверхностная, из-за этого ель подвержена ветровалу, то есть при сильном ветре может выворачиваться с корнем.
Здесь позволим себе небольшое отступление от темы, связанное с особенностями освоения лесных участков. Ведь явление ветровала нередко можно наблюдать не только в лесу. Зачастую такое происходит, когда на лесном участке проводится выборочная рубка перед началом строительства дома. Ель в естественных насаждениях имеет групповой характер роста, и это обязательно надо учитывать при назначении деревьев в рубку, когда участок готовится под строительство и благоустройство. Если рубка проведена без учета экологических требований ели, насаждение сильно разреживается, появляются отдельно стоящие деревья, которые подвергаются повышенной ветровой нагрузке, что приводит к ветровалу и бурелому.
Кроме того, из-за поверхностного расположения корневой системы ель очень болезненно реагирует на изменение гидрологического режима местности: она не выносит ни подтопления (при перекрытии поверхностного и внутрипочвенного стока в результате создания перехватывающих водоупоров поперек склона), ни понижения уровня грунтовых вод (при проведении дренажных работ на участке). Планировка поверхности участка, общее поднятие уровня почвы в еловом насаждении также приводит к неизбежному ослаблению ели, часто к заселению ее стволовыми вредителями и в итоге к фатальному исходу.
Разные виды деревьев проявляют разную ^устойчивость к изменению условий среды, и во многом это связано с различной способностью адаптации корневой системы к новым условиям, ее способностью к регенерации (восстановлению, обновлению). Более устойчивыми в этом отношении является лиственные деревья, но и они заметно ослабляются из-за переуплотнения почвы, изменения режима почвенных вод, подсыпки грунта в приствольном кругу (не говоря уж о корневой шейке!).
Существуют понятия якорные корни всасывающие корни. Якорные корни служат для закрепления растения в грунте. Главный корень формируется из зародышевого корешка при прорастании семени. Он же становится главным якорным корнем растения. При пересадке взрослых деревьев (крупномеров), выросших в лесу, неизбежно происходит обрубание якорных корней, обеспечивающих устойчивость растения к ветровой нагрузке. Значительная часть всасывающих корней, расположенных по периферии корневой системы, при пересадке также обрубается. Поэтому при посадке крупномеров дерево всегда фиксируют на растяжках; во-первых, чтобы оно не упало, во-вторых, чтобы его не сильно раскачивало ветром и в процессе адаптации на новом месте дерево могло бы нормально развить систему тонких всасывающих корней и более надежно закрепиться в почве. Следует помнить, что после пересадки якорные корни в полном объеме не восстановятся никогда.
Разветвление корней имеет главную цель - увеличить площадь питания растений. Большинство всасывающих корней сосредоточено в поверхностном слое почвы, обладающем оптимальными условиями для развития живой фазы. В зависимости оттипа почвы этот слой может иметь мощность от нескольких сантиметров до одного метра и более (обычно 20-60 см). Здесь кипит жизнь! В сравнении с нижележащими слоями почва тут лучше оструктурена, имеет лучший воздушный, тепловой режимы, режим увлажнения, максимальные запасы гумуса, численность микроорганизмов здесь в сотни и тысячи раз превышает их численность в глубине почвы. Распространение всасывающих корней растений и микроорганизмов в почве взаимосвязано, что обусловлено взаимным влиянием их друг на друга (об этом речь пойдет ниже). Переуплотнение и вытаптывание почвы в зоне распространения всасывающих корней пагубно влияет на состояние растений. Нарушается водно-воздушный режим почвы, обедняется состав почвенной микрофлоры.
Корневые отпрыски - это побеги, возникающие из почек на боковых или придаточных корнях. Корневые отпрыски характерны для многих видов деревьев и кустарников: осина, тополь, белая акация, слива, вишня, шиповник, сирень, облепиха. Способность растений давать корневые отпрыски широко используется для вегетативного размножения.
plantsfield.ru
| Основной источник влаги для растений — вода, находящаяся в почве, и основным органом поглощения воды является корневая система. Роль этого органа прежде всего заключается в том, что благодаря огромной поверхности обеспечивается поступление воды в растение из почвы. Сформировавшаяся корневая система представляет собой сложный орган с хорошо дифференцированной внешней и внутренней структурой. Определение размеров корневых систем требует специальных методов. Очень много в этом отношении достигнуто благодаря работам русских физиологов В.Г. Ротмистрова, А.П. Модестова, И.В. Красовской. Оказалось, что общая поверхность корней обычно превышает поверхность надземных органов в 140— 150 раз. Подсчитано, что число корней у однолетних сеянцев яблони достигает 45 тыс. Корневые системы даже однолетних хлебных злаков проникают в почву на глубину 1,5—2 м. При выращивании одиночного растения ржи было установлено, что общая длина его корней может достигать 600 км, при этом на них образуется 15 млрд корневых волосков. Эти данные говорят об огромной потенциальной способности к росту корневых систем. Однако при росте растений в фитоценозах, размеры их корневых систем заметно уменьшаются. Рост корня, его ветвление продолжаются в течение всей жизни растительного организма, т. е. практически он не ограничен. Меристемы — образовательные ткани — расположены на верхушке каждого корня. Доля меристематических клеток сравнительно велика (10% по массе против 1% у стебля). В зависимости от типа растений распределение корневой системы в почве различно. У некоторых растений корневая система проникает на большую глубину, у других, главным образом, распространяется в ширину. Рост корней отличается большой скоростью. Считается, что одно растение риса в благоприятных условиях может образовать до 5 км новых корней в сутки. За счет этого прироста корневой системы в растение может дополнительно поступать 1,5 л воды. Только благодаря такому интенсивному росту корневые системы растений могут использовать скудно рассеянную в почве воду, поскольку скорость передвижения воды в почве за счет диффузии крайне мала — 1 см/сут. Важное значение имеет явление гидротропизма, при котором рост корневой системы как бы идет из более иссушенных слоев почвы к более влажным. С физиологической точки зрения корневая система неоднородна. Далеко не вся поверхность корня участвует в поглощении воды. В каждом корне различают несколько зон, правда, не всегда все зоны выражены одинаково четко. Окончание корня снаружи защищено корневым чехликом, напоминающим округлый колпачок, состоящий из живых тонкостенных продолговатых клеток. Корневой чехлик служит защитой для точки роста. Клетки корневого чехлика слущиваются, что уменьшает трение и способствует проникновению корня в глубь почвы. Под корневым чехликом расположена меристематическая зона. Меристема состоит из многочисленных мелких, усиленно делящихся, плотно упакованных клеток, почти целиком заполненных цитоплазмой. Следующая зона — зона растяжения. Здесь клетки увеличиваются в объеме (растягиваются). Затем следует зона корневых волосков. При дальнейшем увеличении возраста клеток, а также расстояния от кончика корня, корневые волоски исчезают, начинается кутинизация и опробковение клеточных оболочек. Поглощение воды происходит главным образом клетками зоны растяжения и зоны корневых волосков. Некоторое количество воды может поступать и через опробковевшую зону корня. Это главным образом наблюдается у деревьев. В этом случае вода проникает через чечевички. Рассмотрим несколько подробнее поперечное строение корня в зоне корневых волосков. Поверхность корня в этой зоне покрыта ризодермой. Это однослойная ткань с двумя видами клеток, формирующими и не формирующими корневые волоски. В настоящее время показано, что клетки, формирующие корневые волоски, отличаются особым типом обмена веществ. Корневые волоски растут путем растяжения клеточной оболочки, которое происходит с большой скоростью (0,1 мм/ч). Для их роста очень важно присутствие кальция. У большинства растений клетки ризодермы обладают тонкими стенками. Вслед за ризодермой до перицикла идут клетки коры. Кора состоит из нескольких слоев паренхимных клеток. Важной особенностью коры является развитие системы крупных межклетников.
На границе коры и центрального цилиндра развивается один слой плотно прилегающих друг к другу клеток — эндодерма, для которой характерно наличие поясков Каспари. Цитоплазма в клетках эндодермы плотно прилегает к клеточным оболочкам. По мере старения вся внутренняя поверхность клеток эндодермы, за исключением пропускных клеток, пропитывается суберином, что не позволяет передвигаться воде и растворенным в ней веществам. При дальнейшем старении сверху могут накладываться еще слои. По-видимому, именно клетки эндодермы служат основным физиологическим барьером для передвижения как воды, так и питательных веществ по свободному пространству (межклетникам и клеточным оболочкам). В центральном цилиндре расположены проводящие ткани корня. При рассмотрении структуры корня в продольном направлении важно отметить, что начало роста корневых волосков, появление поясков Каспари в стенках эндодермы и дифференциация сосудов ксилемы происходят на одном и том же расстоянии от апикальной меристемы. Именно эта зона является зоной снабжения растений питательными веществами. Обычно поглощающая зона составляет около 5 см в длину. Величина ее зависит от скорости роста корня в целом. Чем медленнее растет корень, тем зона поглощения короче. Надо отметить, что в целом корневые системы значительно менее разнообразны по сравнению с надземными органами, в связи с тем, что среда их обитания более однородна. Это не исключает того, что корневые системы изменяются под влиянием тех или иных условий. Хорошо показано влияние температуры на формирование корневых систем. Как правило, оптимальная температура для роста корневых систем несколько ниже по сравнению с ростом надземных органов того же растения. Все же сильное понижение температуры заметно тормозит рост корней и способствует образованию толстых, мясистых, мало ветвящихся корневых систем. Большое значение для формирования корневых систем имеет влажность почвы. Распределение корней по горизонтам почвы часто определяется распределением воды в почве. Обычно в первый период жизни растительного организма корневая система растет чрезвычайно интенсивно и, как следствие, скорее достигает более влажных слоев почвы. Некоторые растения развивают поверхностную корневую систему. Располагаясь близко к поверхности, сильно ветвящиеся корни перехватывают атмосферные осадки. В засушливых районах часто глубоко и мелко укореняющиеся виды растений растут рядом. Первые обеспечивают себя влагой за счет глубоких слоев почвы, вторые за счет усвоения выпадающих осадков. Развитие корневых систем зависит от аэрации. Именно недостаток кислорода является причиной плохого развития корневых систем на заболоченных почвах. Растения, приспособленные к росту на плохо аэрируемых почвах, имеют в корнях систему межклетников, которые вместе с межклетниками в стеблях и листьях составляют единую вентиляционную систему. Значение имеют и условия питания. Показано, что внесение фосфорных удобрений способствует углублению корневых систем, а внесение азотных удобрений — их усиленному ветвлению. |
fizrast.ru
