Особенности строения корня и основные типы корневых систем растений

Корень

Корень — один из основных вегетативных органов листостебельных растений.

Корни выполняют две основные функции:

1) поглощают из почвы воду и полезные вещества, проводят их к стеблю; 2) закрепляют и удерживают растения в почве.

По типу происхождения и развития корни делятся на главные, боковые и придаточные (рис. 1). Главный корень развивается из зародышевого корешка семени. При прорастании семени он углубляется в почву. От главного корня отходят боковые корни. Они участвуют во всасывании воды и питательных веществ из почвы. Придаточные корни отрастают от стебля и листьев.

Рис.1 Корневая система растения

Рис.1 Корневая система растения

Видео

Стержневой тип корневой системы

Для стержневой корневой системы характерен хорошо

Для стержневой корневой системы характерен хорошо развитый главный корень.

По внешнему виду он похож на стержень. Главный корень вырастает из зародышевого корешка.

Стержневую корневую систему формирует не только главный корень, но и отходящие от него маленькие боковые корни.

Стержневая корневая система характерна для многих двудольных растений.

Хорошо развитый главный корень есть у фасоли, клевера, подсолнечника, моркови, одуванчика.

Однако у многих многолетних растений с изначальной стержневой корневой системой рано или поздно главный корень отмирает. Вместо него от стебля отрастают многочисленные придаточные корни.

Существует подтип стержневой корневой системы — ветвистая корневая система.

В этом случае сильное развитие получают несколько боковых корней. В то время как главный корень остается укороченным. Тип ветвистой корневой системы характерен для многих деревьев. Такая корневая система позволяет прочно удерживать мощные ствол и крону дерева.

Стержневая корневая система проникает в почву глубже, чем мочковатая.

Мочковатая корневая система

При формировании данного типа корневой системы происходит достаточно быстрое отмирание главного корня.  А от зародышевого стебелька начинают отрастать придаточные корни. Данный процесс характерен почти для всех однодольных представителей растительного мира.

Встречаются такие системы у растений, произрастающих на тяжелых почвах с неглубоким залеганием подземных вод. Среди деревьев она наблюдается у  яблони, липы, клена, каштана.  Яблоня обладает особым типом корней – обрастающими, которые находятся вблизи поверхности земли и процесс удобрения сказывается очень положительно на динамике развития дерева.

При этом некоторые корни у нее уходят глубоко в толщу земли. У другого обладателя такой корневой системы, березы, подземные отростки не уходят глубоко, а расходятся в стороны  в поисках влаги, которую дерево потребляет в большом количестве, что сказывается на бедной растительности вблизи этого дерева. При развитии молодого растения по мере отмирания основного корня, рост идет медленно. С набором массы и развитии боковых отростков отмечается резкий скачок в росте.

Встречается мочковатая корневая система у таких деревьев, как туя, ель, слива, вишня. Как и все обладатели разветвленных корней, они обладают способностью поглощать много влаги за счет большого количества боковых отростков. Эту способность используют для осушения переувлажненных земель. Но при попадании таких растений в условия засушливого климата важно обеспечить им достаточный уход и частый полив.

У злаковых тоже бывает развита мочковатая корневая система с глубоко уходящими вниз корнями.

Строение корня

Внутреннее строение корня в зоне всасывания одинаковое вне зависимости от вида растения.

Разговор о строении корня растения нужно начинать с эпиблемы.

Замечание 2

Эпиблема или покровная ткань включает один шар живых тонкостенных плотно сомкнутых клеток, способных формировать корневые волоски.

Под эпиблемой находится первичная кора. Она включает 3 слоя:

  1. Экзодерму. Это внешний слой строения корня, образованный несколькими слоями многоугольных и плотно прилегающих клеток. Позже эти клетки выполняют защитную функцию.
  2. Мезодерма. Средний слой образуют живые клетки паренхимы — в них происходит накапливание питательных веществ. Также в этих клетках осуществляется синтез отдельных органических соединений, после чего они доставляются в ткани. Наличие межклетников обеспечивает процесс газообмена. В первичной коре мезодерме отводится наибольшее место.
  3. Эндодерма. Внутренний слой составляют одного ряда клетки. После отмирания, они становятся водонепроницаемыми. Поэтому раствор минеральных солей, находящийся в почве, достигает центра корня только через тонкостенные живые пропускные клетки.

Под эндодермой располагается центральный цилиндр.

Определение 5

Перицикл — внешний слой цилиндра или образующая ткань, из которой формируются боковые корни.

Поэтому перицикл часто называют корнетворным слоем.

Живая паренхимная ткань размещается посреди центрального цилиндра. В нее углублен проводящий пучок и механические элементы.

Так выглядит корень по строению внутреннему и внешнему:

Почва как среда обитания корней

Почва для растений является средой, из которой оно получает воду и элементы питания. Количество минеральных веществ в почве зависит от специфических особенностей материнской горной породы, деятельности организмов, от жизнедеятельности самих растений, от типа почвы.

Почвенные частицы конкурируют с корнями за влагу, удерживая её своей поверхностью. Это так называемая связанная вода, которая подразделяется на гигроскопическую и плёночную. Удерживается она силами молекулярного притяжения. Доступная растению влага представлена капиллярной водой, которая сосредоточена в мелких порах почвы.

Между влагой и воздушной фазой почвы складываются антагонистические отношения. Чем больше в почве крупных пор, тем лучше газовый режим этих почв, тем меньше влаги удерживает почва. Наиболее благоприятный водно-воздушный режим поддерживается в структурных почвах, где вода и воздух находятся одновременно и не мешают друг другу — вода заполняет капилляры внутри структурных агрегатов, а воздух — крупные поры между ними.

Характер взаимодействия растения и почвы в значительной степени связан с поглотительной способностью почвы — способностью удерживать или связывать химические соединения.

Микрофлора почвы разлагает органические вещества до более простых соединений, участвует в формировании структуры почвы. Характер этих процессов зависит от типа почвы, химического состава растительных остатков, физиологических свойств микроорганизмов и других факторов. В формировании структуры почвы принимают участие почвенные животные: кольчатые черви, личинки насекомых и др.

В результате совокупности биологических и химических процессов в почве образуется сложный комплекс органических веществ, который объединяют термином «гумус».

Типы корневых систем

Различают два основных типа корневых систем: стержневая, имеющая хорошо развитый главный корень, и мочковатая. Мочковатая корневая система состоит из большого числа придаточных корней, одинаковых по величине. Вся масса корней состоит из боковых или придаточных корешков и имеет вид мочки.

Сильно разветвлённая корневая система образует огромную поглощающую поверхность. Например,

  • общая длина корней озимой ржи достигает 600 км;
  • длина корневых волосков — 10 000 км;
  • общая поверхность корней — 200 м2.

Это во много раз превышает площадь надземной массы.

Если у растения хорошо выражен главный корень и ра

Если у растения хорошо выражен главный корень и развиваются придаточные корни, то формируется корневая система смешанного типа (капуста, помидор).

Развитие корня из семени

При заделывании семени, например, фасоли в почву  развитие корня происходит в следующие этапы:

  • разрушение семенной кожуры при наличии достаточного количества влаги;
  • из зародышевого корешка в семени появляется будущий главный корень;
  • постепенно от него развиваются боковые, сначала их больше у основания корня, но по мере роста растения, боковых отростков становится больше ближе к концу главного корня.

Некоторые растения, среди которых, фасоль и горох, дают придаточные корни у основания стебля.

Функции корня

Корни выполняют различные функции, необходимые для выживания и роста растений. Они представляют собой целостную или интегрированную систему, которая помогает растению в:

  • Закрепление: корни – это причина, по которой растения остаются прикрепленными к земле. Они поддерживают тело растения, обеспечивая его вертикальное положение.
  • Поглощение: основная роль корней состоит в поглощении воды и растворенных минералов из почвы. Это очень важно, так как помогает в процессе фотосинтеза.
  • Хранение: растения сами производят себе пищу и хранят ее в виде крахмала в листьях, стеблях и корнях. В качестве примеров можно привести картофель, морковь, редьку, свеклу и т. д.
  • Размножение: хотя корни не являются репродуктивной частью растений, они относятся к вегетативным органам. У некоторых растений корни служат для размножения. Например, у клубники новые растения возникают из ползучих горизонтальных побегов, называемых столонами. Такое размножения называется вегетативным.
  • Экологическая функция: растения сдерживают эрозию почвы, обеспечивают питание, а также среду обитания для различных организмов.

Теги

Adblock
detector