Виды корневых систем. Растения с придаточными корнями
Корень, его функции. Главные, боковые и придаточные корни, их происхождение. Корневые системы, развитие корня. Зоны корня
Функции корня.Корень — основной орган высшего растения. Функции корней следующие:
Всасывают из почвы воду и растворенные в ней минеральные соли, транспортирует их вверх по стеблю, листьям и репродуктивным органам. Функцию всасывания выполняют корневые волоски (или микоризы), расположенные в зоне всасывания.
Благодаря большой прочности закрепляют растение в почве.
- При взаимодействии воды, ионов минеральных солей и продуктов фотосинтеза синтезируют продукты первичного и вторичного метаболизма.
- Под действием корневого давления и транспирации ионы водных растворов минеральных веществ и органические вещества по сосудам ксилемы корня передвигаются по восходящему току в стебель и листья.
- В корнях откладываются в запас питательные вещества (крахмал, инулин и др.).
- В корнях осуществляется биосинтез вторичных метаболитов (алкалоиды, гормоны и другие БАВ).
- Синтезированные в меристематических зонах корней ростовые вещества (гиббереллины и др.) необходимы для роста и развития надземных частей растения.
- За счет корней осуществляется симбиоз с почвенными микроорганизмами — бактериями и грибами.
- С помощью корней происходит вегетативное размножение многих растений.
10. Некоторые корни выполняют функцию дыхательного органа (монстера, филодендрон и др.).
11. Корни ряда растений выполняют функцию «ходульных» корней (фикус баньян, панданус и др.).
12. Корень способен к метаморфозам (утолщения главного корня образуют «корнеплоды» у моркови, петрушки и др.; утолщения боковых или придаточных корней образуют корневые клубни у георгин, земляных орешков, чистяка и др., укорачивание корней у луковичных растений).
Корень — осевой орган, обычно цилиндрической формы, с радиальной симметрией, обладающий геотропизмом. Растет до тех пор, пока сохраняется верхушечная меристема, покрытая корневым чехликом. На корне в отличие от побега никогда не образуются листья, зато, как и побег, корень ветвится, образуя корневую систему.
Корневая система — это совокупность корней одного растения. Характер корневой системы зависит от соотношения роста главного, боковых и придаточных корней.
^ Типы корней и корневых систем.В зародыше семени все органы растения находятся в зачаточном состоянии. Главный, или первый, корень развивается из зародышевого корешка. Главный корень расположен в центре всей корневой системы, стебель служит продолжением корня, и вместе они составляют ось первого порядка. Участок на границе между главным корнем и стеблем называется корневой шейкой. Этот переход от стебля к корню заметен по разной толщине стебля и корня: стебель более толстый, чем корень. Участок стебля от корневой шейки до первых зародышевых листьев — семядолей называютподсемядольным коленом или гипокотилем. От главного корня в стороны отходят боковые корни очередных порядков. Такая корневая система называетсястержневой,у многих двудольных растений она способна к ветвлению. Ветвистая корневая система — разновидность стержневой корневой системы. Боковое ветвление корня характеризуется тем, что новые корни закладываются на некотором расстоянии от верхушки и образуются эндогенно — во внутренних тканях материнского корня предшествующего порядка за счет активности перицикла. Чем больше отходит боковых корней от главного корня, тем больше площадь питания растения, поэтому существуют специальные агротехнические приемы, усиливающие способность главного корня образовывать боковые, например прищипывание или пикирование главного корня на l/3 его длины. После пикирования некоторое время главный корень перестает расти в длину, в то время как боковые корни интенсивно растут.
У двудольных растений главный корень, как правило, сохраняется всю жизнь, у однодольных зародышевый корешок быстро отмирает, главный корень не развивается, а от основания побега образуются придаточные корни,которые также имеют ответвления первого, второго и т.д. порядков. Такая корневая система называется мочковатой. Придаточные корни, как и боковые, закладываются эндогенно. Они могут образовываться на стеблях и листьях. Способность растений развивать придаточные корни широко используется в растениеводстве при вегетативном размножении растений (размножение стеблевыми и листовыми черенками). Надземными стеблевыми черенками размножают иву, тополь, клен, смородину черную и др.; листовыми черенками — фиалку узамбарскую, или сенполию, некоторые виды бегоний. Подземными черенками видоизмененных побегов (корневищ) размножают многие лекарственные растения, например, ландыш майский, купену лекарственную и др. Некоторые растения образуют много придаточных корней при окучивании нижней части стебля (картофель, капуста, кукуруза и др.), создавая тем самым дополнительное питание.
У высших споровых растений (плауны, хвощи, папоротники) главный корень вообще не возникает, у них формируются только придаточные корни, отходящие от корневища. У многих двудольных травянистых корневищных растений главный корень часто отмирает и преобладает система придаточных корней, отходящих от корневищ (сныть, крапива, лютик ползучий и др.).
По глубине проникновения в почву первое место принадлежит стержневой корневой системе: рекордная глубина проникновения корней, по некоторым сведениям, достигает 120 м! Однако мочковатая корневая система, обладая в основном поверхностным расположением корней, способствует созданию дернового покрова и предупреждает эрозию почвы.
Общая длина корней в корневой системе различна, некоторые корни достигают нескольких десятков и даже сотен километров. Например, у пшеницы длина всех корневых волосков достигает 20 км, а у озимой ржи общая длина корней первого, второго и третьего порядков свыше 180 км, а с присоединением корней четвертого порядка — 623 км. Несмотря на то, что корень растет всю жизнь, рост его ограничен влиянием корней других растений.
Степень развития корневых систем на разных почвах в разных природных зонах неодинакова. Так, в песчаных пустынях, где глубоко залегают грунтовые воды, корни некоторых растений уходят на глубину 40 м и более (злак селин, просопис сережкоцветный из семейства Бобовые и др.). Растения-эфемеры полупустынь имеют поверхностную корневую систему, которая приспособлена к быстрому впитыванию ранневесенней влаги, вполне достаточной для быстрого прохождения всех фаз вегетации растений. На глинистых, плохо аэрируемых подзолах таежной лесной зоны корневая система растений на 90 % сосредоточена в поверхностном слое почвы (10—15 см), растения имеют «питающие корни» (ель европейская). Например, у саксаула корни в разное время года используют влагу разных горизонтов.
Очень важный фактор в распределении корневой системы — влажность. Направление корней идет в сторону большей влажности, однако в воде и в переувлажненной почве корни ветвятся намного слабее.
Степень развития корневых систем, глубина проникновения корней и другие пластические характеристики корня зависят от внешних условий и в то же время наследственно закреплены за каждым видом растений.
^ Зоны молодого корня.В молодом корне различают: 1) зону деления, прикрытую корневым чехликом; 2) зону растяжения клеток, или зону роста; 3) зону всасывания, или зону корневых волосков; 4) проводящую зону.
^ Зона деления представляет собой кончик корня, снаружи покрытый корневым чехликом, защищающим верхушечную, или апикальную, меристему. На ощупь молодой кончик корня скользкий из-за выделяемой клетками слизи. При росте корня в длину слизь снижает трение кончика корня о почву. По выражению академика В.Л. Комарова, корневой чехлик «роет землю», он защищает делящиеся клетки меристемы от механических повреждений, а также контролируетположительный геотропизм самого корня, т. е. способствует росту корня и проникновению его в глубь почвы. Корневой чехлик состоит из живых паренхимных клеток, в которых присутствуют крахмальные зерна. Под чехликом находится зона деления, или конус нарастания корня, представленный первичной образовательной тканью (меристемой). В результате активного деления верхушечной меристемы корня формируются все прочие зоны и ткани корня. Зона деления молодого корня составляет в длину всего лишь 1 мм. От других зон внешне она отличается желтым цветом.
^ Зона растяжения, или зона роста, протяженностью в несколько миллиметров внешне прозрачна, состоит из практически неделящихся, но растягивающихся в продольном направлении клеток. Клетки увеличиваются в размерах, в них появляются вакуоли. Клетки характеризуются высоким тургором. В зоне растяжения происходит дифференциация первичных проводящих тканей и начинают образовываться постоянные ткани корня.
Выше зоны растяжения расположена зона всасывания. Ее протяженность 5 — 20 мм. Зона всасывания представлена корневыми волосками — выростами клеток эпидермы. С помощью корневых волосков происходит всасывание из почвы воды и растворов солей. Чем многочисленнее корневые волоски, тем больше всасывающая поверхность корня. На 1 мм у поверхности корня может быть расположено около 400 корневых волосков. Корневые волоски недолговечны, живут 10 — 20 дней, после чего отмирают. Длина корневых волосков у разных растений от 0,5 — 1,0 см. Молодые корневые волоски образуются над зоной растяжения, а отмирают над зоной всасывания, поэтому зона корневых волосков постоянно перемещается по мере роста корня и растение получает возможность поглощать воду и растворенные в ней питательные вещества из разных почвенных горизонтов.
Выше зоны всасывания начинается зона проведения, или зона боковых корней. Поглощенная корнем вода и растворы солей транспортируются по сосудам древесины вверх к надземным частям растения.
Между зонами корня нет резких границ, а наблюдается постепенный переход.
6. Метаморфозы корня. Их биологическое значение. Микориза.У большинства растений в одной и той же корневой системе отчетливо различаются ростовые и сосущиеокончания. 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 эктотрофноймикоризы 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).
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.
Воздушные корни образуются у многих тропических эпифитных однодольных из семейств орхидных, ароидных, бромелиевых (рис. 4.13, 3). Эпифиты поселяются на других растениях, но не паразитируют на них, а используют как подпорку для поднятия вверх, к свету. Воздушные корни свободно висят в воздухе и приспособлены к поглощению атмосферной влаги. На их поверхности образуется веламен (рис. 4.14). Веламен, как и ризодерма, образуется из протодермы, но это многослойная ткань. Клетки веламена отмирают, их стенки имеют сетчатые или спиральные утолщения. Через поры и сквозные отверстия в клеточных стенках влага проникает капиллярным путем. Изнутри веламен подстилается экзодермой со сложно построенными пропускными клетками, через которые вода передается в клетки коры и осевого цилиндра (рис. 4.14 ). Веламен встречается и у некоторых наземных однодольных (кливия, хлорофитум), в этом случае он выполняет функцию механической защиты и предохраняет растение от потери воды из первичной коры.
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 (столбовидныекорни 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).
Побеги плюща, стремясь к солнцу, обвивают другие растения или прикрепляются к стенам при помощи корней - прицепок. У паразитических растений корни видоизменяются в присоски – гаустории, которые внедряются в ткани других растений и поглощают из клеток воду и питательные вещества
Понятие о побеге. Морфологическое расчленение побега. Узлы и междузлия. Верхушечный рост побега. Строение и деятельностьконусанарастания. Побегом называется стебель с расположенными на нем листьями и почками.
Участки стебля, на которых развиваются листья,называют узлами. Участки стебля между двумя ближайшими узламиназывают междоузлиями.Угол между листом и находящимся выше междоузлием называется пазухой листа. В пазухе листа образуется пазушная почка. Побег состоит из повторяющихся участков - метамеров.Один метамер включает междоузлие, узел, лист и пазушную почку. Побегом называют комплекс, состоящий из стебля и листьев. Первичный побег закладывается в зародыше, где он представлен почечкой. Почечка состоит из зародышевого стебелька - эпикотиля, апикальной меристемы и одного или нескольких листовых примордиев (зачатков листьев). При прорастании семени стебелек удлиняется. Из апикальной меристемы развиваются новые листовые примордии, из листовых примордиев развиваются листья, а впазухах листьев формируются примордии почек. Этот алгоритм развития в ходе образования побеговой системы растения многократно может повторяться.
У сформировавшегося побега различают узлы - часть побега, где лист соединяется со стеблем; междоузлия - часть побега между узлами, обычно это часть стебля; листовые пазухи - угол между листом и восходящей частью стебля.
Частью побега являются и почки. Это, прежде всего, верхушечная почка, представляющая конус нарастания побега. В пазухах листьев у семенных растений образуются пазушные, или боковые почки. Если они развиваются одна над другой (жимолость, грецкий орех, робиния и др.), то называются сериальными. Если почки развиваются в пазухах листьев рядом, друг около друга (слива, злаки и пр.), то они называются коллатеральными. Почки могут образовываться эндогенно в районе междоузлий. Эти почки называются придаточными.
У деревьев и кустарников холодного и умеренного климата образуются зимующие, или покоящиеся почки, которые часто называют глазками. Из этих почек на следующий год развиваются новые побеги. Наружные листья у этих почек обычно превращаются в почечные чешуи, защищающие внутренние части почки от повреждения.
Зимующие, или покоящиеся почки образуются и у многолетних трав, на тех органах, которые не отмирают на зиму, т.е. на корневищах, у основания стеблей и т.п. Эти почки называют почками возобновления. Из них весной развиваются надземные побеги.
Все вышеперечисленные почки называются вегетативными. Такие почки состоят из апекса, зачаточных узлов, зачаточных междоузлий,листовых примордиев, выше которых могут развиваться почечные примордии, и зачаточных листьев.
Из почки, не имеющей почечных примордиев, развивается простой или неветвистый побег. Из почки с почечными примордиями развивается ветвистый побег.
Кроме того, у семенных растений бывают еще и генеративные почки. Это цветковые почки и почки, дающие начало шишкам голосеменных. Они отличаются от вегетативных по внешнему виду. Кроме апекса, зачаточных междоузлий и зачаточных узлов, такие почки имеют примордии, которые дают начало частям цветка или частям шишек. У почек, дающих начало соцветиям, образуются цветковые примордии.
Наконец, есть, так называемые, смешанные почки, из которых образуются облиственные побеги с цветками.
Морфологическая характеристика побега подразумевает описание строения узлов, междоузлий, почек. Обязательно указывается тип листорасположения. У большинства растений он является очередным - в узле расположен один лист, но может быть супротивным или мутовчатым. Определенный тип листорасположения формирует листовую мозаику, что позволяет наилучшим образом использовать пространство для обеспечения равномерного освещения листа.
С процессом роста и развития побега связано и деление листьев на три категории: низовые листья, срединные листья, верхушечные, или верховые листья. При морфологическом описании листьев обычно описывают срединные листья, но полное морфологическое описание требует отдельного описания всех категорий листьев, т.к. даже срединные листья на одном побеге имеют различия. Это явление носит название гетерофиллии или разнолистности.
Верхушечный рост побега - рост побега в длину за счет видоизменения конуса нарастания, заложения и роста в его основании зачаточных листьев. В процессе видоизменения конус нарастания увеличивается в длину, усложняется и изменяет свою форму.
Почка. Это зачаточный побег. Он состоит из меристематической оси, заканчивающейся конусом нарастания (зачаточный стебель), и листовых примордиев (зачаточных листьев), то есть из серии зачаточных метамеров. Расположенные ниже дифференцированные листья прикрывают конус нарастания и примордии. Так устроена вегетативная почка. У вегетативно-репродуктивной почки конус нарастания превращен в зачаточный цветок или зачаточное соцветие. Репродуктивные (цветочные) почки состоят только из зачаточного цветка или соцветия и не имеют зачатков фотосинтезирующих листьев.
13. Метаморфизированные побеги.
Возникновение их часто связано с выполнением функций вместилища запасных продуктов, перенесения неблагоприятных условий года, вегетативного размножения.
Корневище - это многолетний подземный побег с горизонтальным, восходящим или вертикальным направлением роста, выполняющий функции накопления запасных продуктов, возобновления, вегетативного размножения. Корневище имеет редуцированные листья в виде чешуек, почки, придаточные корни. Запасные продукты накапливаются в стеблевой части. Нарастание и ветвление происходит так же, как у обычного побега. Корневище отличают от корня по наличию листьев и отсутствию корневого чехлика на верхушке. Корневище может быть длинным и тонким (пырей) или коротким и толстым. Ежегодно из верхушечной и пазушных почек образуются надземные однолетние побеги. Старые части корневища постепенно отмирают. Растения с горизонтальными длинными корневищами, формирующими много надземных побегов, быстро занимают большую площадь, и если это сорняки (пырей), то борьба с ними довольно затруднительна. Такие растения используют для закрепления песков (колосняк, аристида). В луговодстве злаки с длинными горизонтальными корневищами называют корневищными (полевица, мятлик), а с короткими - кустовыми (тимофеевка, белоус). Корневища встречаются в основном у многолетних травянистых растений, но иногда у кустарников (бересклет) и кустарничков (брусника, черника).
Клубень - это утолщенная часть побега, вместилище запасных продуктов. Клубни бывают надземными и подземными.
Надземный клубень представляет собой утолщение главного (кольраби) или бокового (тропические орхидеи) побега и несет нормальные листья.
Подземный клубень - утолщение гипокотиля (цикламен) или недолговечного подземного побега - столона (картофель). Листья на подземном клубне редуцируются, в пазухах их находятся почки, называемые глазками.
Надземный столон - это недолговечный ползучий побег, служащий для распространения (захвата территории) и вегетативного размножения. Он имеет длинные междоузлия и зеленые листья. На узлах образуются придаточные корни, а из верхушечной почки - укороченный побег (розетка), который после отмирания столона продолжает самостоятельное существование. Нарастает надземный столон симподиалыю. Надземные столоны, утратившие функцию фотосинтеза и выполняющие в основном функцию вегетативного размножения, иногда называют усами (земляника).
Луковица - это укороченный стебель (донце), несущий многочисленные, тесно сближенные листья и придаточные корни. На верхушке донца находится почка. У многих растений (лук, тюльпан, гиацинт и др.) из этой почки образуется надземный побег, а из боковой пазушной почки формируется новая луковица. Наружные чешуи в большинстве случаев сухие, пленчатые и выполняют защитную функцию, внутренние - мясистые, заполненные запасными продуктами. По форме луковицы бывают шаровидные, яйцевидные, сплющенные и т. д.
Клубнелуковица внешне похожа на луковицу, но все листовые чешуи у нее сухие, а запасные продукты откладываются в стеблевой части (шафран, гладиолус).
Колючки имеют различное происхождение - из побега (яблоня, груша, терн, боярышник, гледичия, цитрусовые), листа (барбарис) или его частей: рахиса (астрагал), прилистников (акация белая), участка пластинки (сложноцветные). Колючки характерны для растений жарких сухих местообитаний.
Усики образуются из побега (виноград), листа или его частей: рахиса и нескольких листочков (горох), пластинки (чина.), прилистников (сассапариль). Служат для прикрепления к опоре.
Филлокладии - это плоские листовидные побеги, расположенные в пазухах редуцированных листьев. На них образуются цветки. Встречаются у растений преимущественно засушливых местообитаний (иглица, филлантус). Ловчие аппараты - видоизмененные листья, свойственные насекомоядным .растениям (росянка, мухоловка). Имеют форму кувшинчиков, урночек, пузырьков или же захлопывающихся и завертывающихся пластинок. Небольшие насекомые, попадая в них, погибают, растворяются при помощи ферментов и потребляются растениями в качестве главным образом дополнительного источника минеральных веществ.
Читайте также:
lektsia.com
Виды корней
Филогенетически корень возник позже стебля и листа — в связи с переходом растений к жизни на суше и вероятно, произошёл от корнеподобных подземных веточек. У корня нет ни листьев, ни в определённом порядке расположенных почек. Для него характерен верхушечный рост в длину, боковые разветвления его возникают из внутренних тканей, точка роста покрыта корневым чехликом. Корневая система формируется на протяжении всей жизни растительного организма. Иногда корень может служить местом отложения в запас питательных веществ. В таком случае он видоизменяется.
Корень является основным вегетативным органом растений. Это подземный осевой структурный элемент растения, по происхождению сходный со стеблем. Корень выполняет функцию прикрепления к субстрату, всасывания из него воды и минеральных веществ, первичной трансформации усваиваемых веществ для синтеза органических соединений и последующего перемещения их к другим органам растения. Также корень растения способен выделять определенные продукты жизнедеятельности растения. Стандартный корень имеет узкоцилиндрическую или нитевидную форму.
Еще в зародыше семени формируется зачаток корня, который при прорастании преобразуется в главный корень, который всегда один и сохраняется у растения на протяжении всей жизни. Корень растений имеет акропетальное ветвление, то есть более молодые боковые корни развиваются у верхушки корня. Боковые корни могут ответвляться от главного, дополнительного, боковых корней. Так, формируются при ветвлении корни первого, второго и третьего порядка.
Корень. Фото: Anna Levinzon
У многих растений, помимо главного и боковых корней, появляются придаточные корни. По своему внешнему виду они такие же, как боковые, и выполняют те же функции. Отличие состоит в том, что придаточные корни развиваются не в корневой системе, а на других органах растения – стеблях, листьях, надземных и подземных видоизмененных побегах, иногда на старых корнях. Благодаря появлению придаточных корней, растение способно к вегетативному размножению.
У некоторых растений могут появляться видоизмененные корни вследствие обретения новых функций. Это корнеплоды, корневые клубни, корни-зацепки, ходульные корни, воздушные корни, микориза, бактериальные клубеньки на корнях высших растений. Корневая система – это совокупность корней одного растения. Вид и характер корневой системы определяется соотношением роста главного, боковых и придаточных корней. Если преобладает рост главного корня, то формируется стержневая корневая система, например, у люпина, хлопчатника. В том случае если главный корень растет медленно и быстро отмирает, а придаточные корни развиваются в большом количестве, образуется мочковатая корневая система, как у подорожника, лютика. У двудольных растений, в основном, стержневая корневая система, а у однодольных и некоторых травянистых растений – мочковатая.
Общая площадь поверхности корневой системы превышает таковую надземной части растений. У растений разных видов отличаются число и длина корней. Наиболее глубоко прорастает в почву стержневая корневая система. Так, длина корней некоторых деревьев достигает 20 метров.
Виды корней и типы корневых систем
Корень, развивающийся из зародышевого корешка семени, называется главным. От него отходят боковые корни, способные к ветвлению. Корни могут формироваться также на надземных частях растений — стеблях или листьях; такие корни называются придаточными. Совокупность всех корней растения составляет корневую систему.
Различают два основных типа корневых систем: стержневую, имеющую хорошо развитый главный корень, который длиннее и толще других, и мочковатую, в которой главный корень отсутствует или не выделяется среди многочисленных придаточных корней. Стержневая корневая система характерна главным образом для двудольных растений, мочковатая — для большинства однодольных. Корень растет в длину благодаря делению клеток верхушечной (апикальной) меристемы. Кончик корня покрыт в виде наперстка корневым чехликом, который защищает нежные (слетки апикальной меристемы от механических повреждений и способствует продвижению корня в почве. Корневой чехлик, состоящий из живых тонкостенных клеток, непрерывно обновляется: но мере того как с его поверхности слущиваются старые клетки, меристема образует новые молодые клетки. Клетки чехлика продуцируют обильную слизь, которая обволакивает корень, облегчая его скольжение между частицами почвы. Кроме того, слизь создает благоприятные условия для поселения полезных бактерий. Она может также влиять на доступность почвенных ионов и обеспечивать кратковременную защиту корня от высыхания, Продолжительность жизни клеток корневого чехлика А—9 дней в зависимости от длины чехлика и вида растения.
Главный корень обладает положительным геотропизмом: под влиянием земного притяжения он углубляется в почву вертикально вниз.
Для крупных боковых корней характерен поперечный геотропизм, т.е. под действием той же силы они растут почти горизонтально или под углом к поверхности почвы.
Тонкие (всасывающие) корни геотропичностью не обладают и растут во всех направлениях.
Наряду с корнями под землей могут находиться и видоизмененные побеги. В зависимости от строения и выполняемых функций они называются корневищами, столонами, клубнями и луковицами. Корневища – это подземные побеги, растущие в основном горизонтально к почве, реже вертикально и выполняющие функции запасания и вегетативного размножения. Корневище внешне похоже на корень, но имеет принципиальное отличие по внутреннему строению. На корневищах в местах, называемых узлами, нередко образуются придаточные корни. После некоторого периода роста под землей корневища могут выходить на поверхность и превращаться в побег с нормальными зелеными листьями. Живут корневища от нескольких до 15-20 лет. Столоны – это подземные побеги, на конце которых развиваются клубни, луковицы, розеточные побеги. Столон выполняет функцию вегетативного размножения и живет всего одни год. Клубень - это утолщенный подземный побег, обладающий функциями запасания и вегетативного размножения. Клубень имеет пазушные почки. Луковица – это видоизмененный подземный побег, реже полунадземный или укороченный надземный побег, у которого функцию запасания взяли на себя утолщенные мясистые листья (чешуи), а стебель представлен только в нижней части луковицы в виде плоского образования – донца, от которого отрастают придаточные корни. Луковица обеспечивает сохранение влаги и питательных веществ на время зимнего или летнего периода покоя растений. После периода покоя растения обычно зацветают, используя накопленные в луковице запасы.
biofile.ru
Виды корневых систем
У наземных цветковых растений над землей находится побеги с зелеными листьями, а в почве - корни. Корень - это орган, обеспечивающий растение водой и минеральными веществами и укрепляющий его в почве. Корни, всасывая из почвы с растворенными в ней минеральными веществами, обеспечивают почвенное питание растений. С помощью корней растения прочно укрепляются в почве. Это легко доказать. Попробуйте вырвать с корнями осот, бодяк или другой крупный сорняк. Оказывается это не так-то и легко сделать! В корнях образуются многие важные для жизни растений растений вещества, в том числе некоторые витамины. В корнях моркови, сельдерея и некоторых других растений могут накапливаться запасные вещества.
Каждое растение имеет множество корней. Развитие корней можно проследить в опытах с проращиванием семян в приборе для наблюдения за развитием корневой системы у растений. При проращивании семян фасоли или гороха через 3-4 дня после замачивания разрывается семенная кожура и появляется корешок зародыша. Он быстро растет и со временем развивается в главный корень растения. У многих двудольных растений, в том числе и у фасоли, и у гороха, главный корень растет отвесно вниз и выделяется среди прочих корней большей длиной и толщиной. Такой корень похож на стержень. Через 1-2 дня после начала прорастания на главном корне появляются боковые корни. Они развиваются в строгой последовательность. Первые из них появляются вблизи основания главного корня, а последующие по мере его роста - ближе к кончику. Наиболее старые и соответственно самые длинные боковые корни находятся поэтому вблизи поверхности почвы, а более молодые и короткие - на большой глубине.
У фасоли и гороха корни появляются также на нижней части побега. Граница между стеблем и главным корнем у фасоли и гороха четко видна, поскольку стебель немного толще корня. Вырастающие на побегах корни называют придаточными. Придаточные корни в отличие от боковых образуются без строгой очередности, и длина их поэтому колеблется беспорядочно. Чтобы усилить появление придаточных корней, растение окучивают, подсыпая к основаниям побегов землю. Окучивание повышает урожай таких растений, как картофель, томат, кукуруза, и некоторых других сельскохозяйственных растений.
Корневые системы
Боковые и придаточные корни ветвятся. В итоге одно растение развивает множество корней, общая длина которых достигает несколько сотен и даже тысяч метров. Совокупность всех корней одного растения составляет его корневую систему.
Корни. Фото:
Tim Green
Корневые системы, в которых можно различить главный корень, называют стержневыми. Такие корневые системы характерны для фасоли, гороха, свеклы, подсолнечника и многих других двудольных растений.
У однодольных растений, например лука, пшеницы, зародышевый корешок быстро прекращает рост. От оснований побегов у них отрастают многочисленные придаточные корни. Растение развивает пучок или мочку придаточных корней, более-менее одинаковых по толщине, длине и разветвленности.
Корневые системы, образованные множеством обильно ветвящихся придаточных корней, называют мочковатыми. Такие корневые системы свойственны хлебным злакам и другим однодольным растениям. Встречаются они и у некоторых двудольных растений, например у лютика, подорожника, первоцвета.
Корневые системы взрослых растений занимают большой объем почвы. У пшеницы и ржи, например корни распространяются вширь на 1-1,5 м и проникают вглубь до 2 м, при общей длине 500-600 м. Размеры корневых систем обычно намного больше, чем размеры надземных органов. Так, у люцерны длина главного корня в 10 раз превосходит высоту надземной части растения. У плодовых деревьев диаметр корневых систем в 2-5 раз больше диаметра кроны. Изучать корневые системы очень трудно, так как они скрыты в земле. Их изучение требует или тщательных и трудоемких раскопок, или использования специального оборудования: корнеотмывочных машин, с раздвижными стеклянными стенками. По этим причинам мы пока знаем о строении корневых систем намного меньше, чем о строении надземных органов.
В течение жизни растение постоянно увеличивает размеры своих корней. При этом они углубляются в почву и разрастаются далеко в стороны от стебля. Корни свеклы, например, проникают в почву на глубину более 3 м, у кукурузы – 2–2,5 метра, у люцерны – до 5 метров, у пшеницы – на 2-2,5 м. У огурцов корни разрастаются на 1,5-2 м в стороны от стебля, у лука – на 60-70 см. У взрослой яблони корни разрастаются в стороны на 10-12 м от ствола, а у осины – даже на 30 м. Корни обладают неограниченной возможностью роста. Но в природе они редко реализуют такую возможность из-за различных причин: ветвления в почве корней других растений, недостаточности питательных веществ и т. д. В специально созданных условиях растение способно развить огромную массу корней. Например, у четырехмесячного растения озимой ржи, выращенного в теплице, образовалась огромная корневая система. Общая длина всех ее корней составила 623 км, что равно расстоянию от Москвы до Санкт-Петербурга. Причем общая поверхность всех корней этого растения была в 130 раз больше поверхности наземных органов растения. Общий прирост всех корней только за одни сутки достигал 4,8 км, и ежесуточно на них образовывалось более 100 млн корневых волосков.
Корни растут в течение всей жизни растения.
Рост корня осуществляется путем деления и растяжения клеток, находящихся на верхушке (кончике) корня. Все корни растут верхушечной частью. Обнаружить это можно с помощью следующего опыта. На корешок проростка фасоли или тыквы нанесите черной тушью тонкие черточки-метки на одинаковом расстоянии друг от друга. Уже через день можно увидеть, что на участке, расположенном ближе к верхушке корня, расстояние между метками увеличилось, тогда как у основания корня оно не изменилось. Если удалить верхушку, то рост корня в длину прекратится, но зато образуется много боковых корней. Эта особенность растений используется человеком при выращивании рассады культурных растений. Корень удлиняется и продвигается в почве в результате деления и растяжения клеток верхушки корня.
Типы корневой системы зависят от ее происхождения. При семенном размножении растений корневая система характеризуется наличием явно выраженного стержневого корня; при черенковом - имеет достаточно развитые вертикальные и горизонтальные корни при отсутствии стержневого. Отпрысковая корневая система характеризуется преимущественным развитием горизонтальных корней и небольшой глубиной их залегания.
Корневые системы семенного происхождения имеют сеянцы растений, а также культурные плодовые деревья с привитыми на них сортами. Они имеют главный (стержневой) корень и много боковых, которые с возрастом превращаются в горизонтальные и вертикальные, образуя разветвления корней разных порядков. У поверхности почвы растения, имеющие такую корневую систему, имеют расширенную часть отвода, так называемую корневую шейку - место перехода надземной части ствола в подземную. При перенесении саженца на постоянное место в сад важно не заглубить дерево ниже корневой шейки, т.е. посадить на такую глубину, на какой саженец рос в питомнике. При значительном заглублении деревья плохо растут, имеют метельчатую форму, мало плодоносят и не имеют производственного значения.
Корневая система семенных растений образует значительное количество вертикальных корней и проникает в почвогрунт до глубины 3-10 м и более в зависимости от вида и разновидности подвоя, а также качества почвы и глубины залегания грунтовых вод. Это необходимо учитывать при закладке сада на семенных подвоях. Корневые системы, возникающие из черенков и отводков, при вегетативном способе размножения наиболее характерны для таких плодовых растений, как дусен, парадизка, айва, а также корнесобстственных сортов плодовых деревьев. Они имеют достаточно развитые вертикальные, и особенно горизонтальные корни при отсутствии главного (стержневого). Корни проникают на глубину до 2-3 м. Саженцы не имеют корневой шейки, но место перехода надземной части в подземную называют условной корневой шейкой, которую легко можно определить по цвету коры. У припочвенной части ствол зеленовато-серый, а у заглубленной - красновато-коричневый. Саженцы, привитые на вегетативно размножаемых подвоях, необходимо садить до условной корневой шейки.
Корневые системы отпрысковых растений характерны для деревьев, обладающих способностью образовывать побеги из спящих (адвентивных) почек на своих корнях. Из таких побегов вырастают новые плодовые деревья. Корни располагаются в почвогрунте главным образом горизонтально и на небольшой глубине (20-40 см), а незначительная часть их проникает вглубь до 2-3 м. Из плодовых деревьев такую корневую систему имеют корнеотпрысковые вишни, сливы, терн. Настоящей корневой шейки они не имеют, а условная расположена у поверхности почвы. Сажать деревца или сорта, привитые на них, необходимо только до условной корневой шейки, которую хорошо видно на выкопанном отпрыске. В нижней части стволик зеленый или серовато-зеленый, а в заглублении - темно-коричневый.
Описанные типы корневых систем характеризуются большим разнообразием форм. Та или иная конкретная форма корневой системы имеет значение в определении густоты посева семян и посадки растений, глубины обработки почвы, глубины внесения удобрений. Исследование форм корневой системы позволяет судить о взаимодействии ее с почвогрунтом в конкретных почвенно-климатических условиях.
Изученные автором корневые системы подвоев для яблони, груши, сливы, черешки, вишни, абрикоса и персика имели большое разнообразие форм. В одних случаях вертикальные корни были рассредоточены по периферии раскопок, в других - только в срединной части. Большое разнообразие естественных форм корней трудно привести к сопоставимой системе. Поэтому возникает потребность построения такой системы для научных и практических целей. Одним из путей здесь, по нашему мнению, может явиться построение на основе полученных при раскопках количественных данных условных графических изображений корневых систем. За основу нами приняты показатели измерений общей длины всех корней в каждом 20-сантиметровом слое почвогрунте. Большинство изученных нами корневых систем плодовых деревьев можно свести к четырем характерным графическим изображениям, имеющим формы: веретенообразную с сужающимся заостренным хвостом; веретенообразную с широким хвостом; веретенообразную с широким, переменносужающимся хвостом; моркововидную.
biofile.ru
ПРИДАТОЧНЫЕ КОРНИ - это... Что такое ПРИДАТОЧНЫЕ КОРНИ?
Словарь ботанических терминов. — Киев: Наукова Думка. Под общей редакцией д.б.н. И.А. Дудки. 1984.
- ПРИДАТКИ
- ПРИДАТОЧНЫЕ ОРГАНЫ
Смотреть что такое "ПРИДАТОЧНЫЕ КОРНИ" в других словарях:
Придаточные корни — (лат. radices adventivae) корни, отходящие от стебля или, реже, от листьев. У однодольных растений, кроме зародышевого корешка зародыша, при прорастании сразу развиваются из основания стебля придаточные корни. У многих двудольных… … Википедия
придаточные корни — Синонимы: адвентивные корни корни, образующиеся на любой части побега … Анатомия и морфология растений
Придаточные корни и почки — Корни или почки, развивающиеся не в нормальных местах их развития, называются придаточными. П. корни (radices adventivae) отходят от стебля или, реже, от листьев. У однодольных растений, у которых корешок зародыша не развивается, при прорастании… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
ПРИДАТОЧНЫЕ ОРГАНЫ — адвентивные органы растений, возникают в местах, где их появление не обязательно (обычно на др. органах), как правило, относительно поздно (часто из вторичных меристем) и эндогенно. Придаточные корни образуются на стеблях, листьях и иногда на… … Биологический энциклопедический словарь
КОРНИ-КОЛЮЧКИ — придаточные корни, преобразованные в колючки. Развиваются у некоторых пальм (сем. Palmae) и мареновых (сем. Rubiaceae) … Словарь ботанических терминов
КОРНИ-ПРИЦЕПКИ — придаточные корни некоторых лиан, с помощью которых они прикрепляются к опоре другим растениям или предметам (напр., у Hedera helix L.) … Словарь ботанических терминов
Придаточные органы — у растений (адвентивные органы), почки, корни и др. органы, возникающие в местах, в которых они обычно не развиваются. Так, придаточные почки часто возникают не в пазухе листьев и не на верхушке стебля, как обычно, а на междоузлии, корнях … Большая советская энциклопедия
корни колючки — придаточные или боковые корни, преобразованные в колючки, напр. у некоторых пальм … Анатомия и морфология растений
корни придаточные (адвентивные) — корни, образующиеся у черенков, отводок из корнеродного слоя побега, напротив сердцевинных лучей (иногда образуются на листе) … Сельскохозяйственный словарь
Придаточные пазухи носа — Околоносовые пазухи. 1 лобные пазухи; 2 ячейки решётчатого лабиринта; 3 клиновидная пазуха; 4 верхнечелюстные пазухи Придаточные пазух … Википедия
botanical_dictionary.academic.ru
придаточные корни - это... Что такое придаточные корни?
корни, образующиеся на любой части побега.
Анатомия и морфология высших растений. Словарь терминов. — М.: Дрофа. Коровкин О.А.. 2007.
- привой
- придаточные побеги
Смотреть что такое "придаточные корни" в других словарях:
Придаточные корни — (лат. radices adventivae) корни, отходящие от стебля или, реже, от листьев. У однодольных растений, кроме зародышевого корешка зародыша, при прорастании сразу развиваются из основания стебля придаточные корни. У многих двудольных… … Википедия
ПРИДАТОЧНЫЕ КОРНИ — корни, образующиеся на побегах, подземных, реже надземных, или листьях. Обычно развиваются после отмирания главного корня, иногда образуются наряду с ним … Словарь ботанических терминов
Придаточные корни и почки — Корни или почки, развивающиеся не в нормальных местах их развития, называются придаточными. П. корни (radices adventivae) отходят от стебля или, реже, от листьев. У однодольных растений, у которых корешок зародыша не развивается, при прорастании… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
ПРИДАТОЧНЫЕ ОРГАНЫ — адвентивные органы растений, возникают в местах, где их появление не обязательно (обычно на др. органах), как правило, относительно поздно (часто из вторичных меристем) и эндогенно. Придаточные корни образуются на стеблях, листьях и иногда на… … Биологический энциклопедический словарь
КОРНИ-КОЛЮЧКИ — придаточные корни, преобразованные в колючки. Развиваются у некоторых пальм (сем. Palmae) и мареновых (сем. Rubiaceae) … Словарь ботанических терминов
КОРНИ-ПРИЦЕПКИ — придаточные корни некоторых лиан, с помощью которых они прикрепляются к опоре другим растениям или предметам (напр., у Hedera helix L.) … Словарь ботанических терминов
Придаточные органы — у растений (адвентивные органы), почки, корни и др. органы, возникающие в местах, в которых они обычно не развиваются. Так, придаточные почки часто возникают не в пазухе листьев и не на верхушке стебля, как обычно, а на междоузлии, корнях … Большая советская энциклопедия
корни колючки — придаточные или боковые корни, преобразованные в колючки, напр. у некоторых пальм … Анатомия и морфология растений
корни придаточные (адвентивные) — корни, образующиеся у черенков, отводок из корнеродного слоя побега, напротив сердцевинных лучей (иногда образуются на листе) … Сельскохозяйственный словарь
Придаточные пазухи носа — Околоносовые пазухи. 1 лобные пазухи; 2 ячейки решётчатого лабиринта; 3 клиновидная пазуха; 4 верхнечелюстные пазухи Придаточные пазух … Википедия
plant_anatomy.academic.ru
