Мочковатая корневая система

Contents

• 1 Что такое мочковатая корневая система
• 2 Признаки мочковатой корневой системы
• 3 Особенности мочковатой корневой системы
• 4 Строение мочковатой корневой системы
• 5 Функции мочковатой корневой системы
• 6 Чем отличается мочковатая корневая система от других корневых систем
• 7 Сходства стержневой и мочковатой корневых систем
• 8 Корни, образующие мочковатую корневую систему
• 9 Мочковатая корневая система пшеницы
• 10 Мочковатая корневая система капусты
• 11 Растения, имеющие мочковатую корневую систему

Что такое мочковатая корневая система

 

 

У любого растения обязательно присутствует корневая система, даже у самого примитивного, например, простой травы, что растёт под ногами каждый год. Ибо корни являются критически важной для поддержания жизнедеятельности частью растений. Через корни растения питаются, поглощая из почвы воду и питательные вещества, с помощью них растения держатся в грунте и могут даже вегетативно размножаться.

 

При этом корни (ввиду места, где они могут развиваться, а таковой является почва) не способны к фотосинтезу. Как и листья, плоды, цветки, корни являются тем, без чего в принципе невозможно представить никакое растение. Однако не у всех растений корневые системы идентично развиты. Корневые системы на самом деле разные. Одни могут давать растению жить и развиваться в одних условия, другие, соответственно, в других. У некоторых видов корневая система может быть очень развитой, разветвлённой, охватывающей большую площадь и занимающей большой объём. У некоторых растений есть корнеплоды, в коих откладываются запасы полезных и питательных микроэлементов. А у некоторых видов и семейств растений корневая система может быть мочковатой.

 

Дело вот в чём. У многих растений корневая система состоит из главного корня, от которого расходятся боковые корни, и из придаточных корней, являющимися нередко просто корешками. Это и есть то узнаваемое разветвление корневой системы, оно позволяет растениям и эффективнее держаться в земле (поэтому, например, такие корни могут быть у многолетних растений), и не менее эффективно поглощать воду и питательные вещества, всасывая их из почвы.

 

Главный корень в таких вот системах хорошо развит, и на фоне других корней выделяется сильнее всего (но не у всех растений, ведь, к примеру, у ряда деревьев боковые корни могут быть приблизительно таких же параметров и функций, что и главный, либо превосходить его в размерах, боковые корни даже выполняют функции главного, заменяя его). Главный корень обязательно присутствует у большинства растений, в нём возможно накапливать ранее поглощённые вещества и микроэлементы. Боковые корни отрастают как от главного корня, так и от придаточных. А вот придаточные отходят от стебля, и они могут быть заметны даже над поверхностью грунта. То есть, отрастать они могут и от подземной части побега, и от надземной.

 

 

У растений два основных типа корневых систем. Первый, с главным и боковыми корнями, называется стержневой системой. Вариантом стержневой системы является ветвистая (там, где, как было указано выше, боковые корни выполняют функции главного). А второй тип называется мочковатой системой, и корни в этой системе, прежде всего, придаточные. Выделяется также и смешанная корневая система, состоящая из всего сразу: и из хорошо развитого главного корня с боковыми, и из придаточных корней. И у мочковатой корневой системы есть свои преимущества. О них важно знать в том числе тем, кто занимается разведением культурных растений.

 

 

Признаки мочковатой корневой системы

 

 

Главный признак мочковатой корневой системы в том, что у неё нет главного корня. Как уже указывалось выше, главным (но не единственным) элементом данного типа корневой системы является пучок придаточных корней. Если главный корень и есть, то он или быстро отмирает, или не получает полноценного развития, хотя он начинает развиваться у всех без исключения растений. Придаточные корни отходят от побега, будь то наземная его часть или подземная, они приблизительно одинаковой длины и толщины (в зависимости от растения). Т

 

о есть, визуально эту корневую систему не назвать разветвлённой, хотя от придаточных корней могут тоже отрастать боковые. В плане наличия таковых мочковатая система схожа со стержневой, равно как и в плане функций, о чём будет упомянуто далее.

 

Ещё один признак, который, тем не менее, касается лишь отдельных представителей растительного мира, заключается в том, что мочковатая система связана с видоизменениями побегов, преимущественно подземными. Придаточные корни способны вырастать, например, на луковицах и корневищах. Это не просто так, это имеет прямую связь с основными функциями подобных видоизменений побегов, заключающимися в запасе необходимых для растения элементов и веществ.

 

 

Особенности мочковатой корневой системы

 

 

Одна из особенностей мочковатой корневой системы непосредственно связана с тем, как эта система формируется у молодого растения. Дело в том, что этот тип корневой системы свойственен однодольным растениям, и редко  встречается у двудольных (пример исключений — подорожник, калужница). Но важно знать различия между этими классами растений. Различия эти заключаются в таких элементах растительных эмбрионов, как семядоли.

 

 

Дело в том, что у однодольных в семени присутствует лишь одна семядоля (или зародышевый лист), тогда как у двудольных их, соответственно, две. Когда семядоля прорастает, она становится первым эмбриональным листом (или парой листьев) для саженца. Что касается корней, то у двудольных растений из эмбриона вырастает один корешок, который развивается в главный корень. В то же время, у однодольных растений из эмбриона прорастает несколько корешков, они растут до определённого момента из подземной части побега (стебля). Главный корень сильно недоразвит, либо отсутствует совсем.

 

При этом итоговая длина в зависимости от растения может быть разной: до 10 метров у кукурузы, до 3 метров у других злаков. Но обычно мочковатая корневая система прорастает почти на двухметровую глубину, после чего может широко разрастись вширь. Ещё интересен тот факт, что придаточные корни могут у некоторых растений отрастать от черенков, и с их помощью возможно осуществление вегетативного размножения.

 

Ещё одной особенностью данного типа корневой системы растений в том, что она встречается у тех видов, что растут в условиях повышенной влажности, но подробнее об этом речь пойдёт чуть дальше. Особенность эта носит и обратный характер: растения с мочковатой системой очень плохо переносят засушливые периоды.

 

 

Строение мочковатой корневой системы

 

 

Выше уже упоминалось, что данный тип корневой системы, в отличие от стержневой, не имеет главного корня, он образован лишь придаточными, которые вырастают от подземной части стебля, а от них, в свою очередь, могут тянуться боковые корни. Придаточные корни растут лишь до какого-то определённого (в том числе и на генетическом уровне) момента, и в итоге возникает пучок корней одинаковой толщины и длины.

 

Хотя первоначально главный корень может присутствовать, но в итоге он становится недоразвитым, либо он может быстро отмереть. Главный корень при мочковатой системе не играет важной роли, однако у некоторых видов растений ему на замену приходят подземные видоизменения побега, от которых и могут прорастать придаточные корни.

 

 

Функции мочковатой корневой системы

 

 

Независимо от типа, корневая система у всех растений осуществляет одни и те же функции. Это: всасывание из почвы воды и минеральных веществ (в том числе растворённых в воде), вегетативное размножение, развитие растения. При этом мочковатая корневая система имеет определённое функциональное преимущество в сравнении со стержневой. И это обусловлено особенностями климата и почвы.

 

Дело в том, что в условиях повышенной влажности стержневая корневая система может причинить больше вреда для растения, нежели пользы. Слишком большое содержание воды в почве способно запустить преждевременное гниение корней (и главного, и бокового) и погубить растение. Придаточные корни позволяют не просто поглощать воду, но позволяют делать это быстро и в больших объёмах (сколько потребуется самому растению). Но у этого, тем не менее, есть и обратная сторона: растения с мочковатой системой уязвимы к засухам и нехватке воды.

 

Водный дефицит в грунте (особенно вблизи поверхности) несёт риск гибели растения. И как раз в условиях дефицита влаги и засухи лучше всего чувствуют себя растения не с мочковатой системой, а со стержневой, ведь корни таких растений могут расти глубже и дотягиваться до тех слоёв почвы, где есть вода.

 

Также система придаточных корней помогает накапливать запасы воды и питательных веществ в подземных видоизменениях побега, например, в луковицах. Накопленные запасы позволяют растению пережить неблагоприятные сезоны года и заново развиться. Иными словами, у отдельных растений мочковатая корневая система участвует и в вегетативном возобновлении.

 

 

Чем отличается мочковатая корневая система от других корневых систем

 

 

Нужно помнить, что главное отличие мочковатой корневой системы от других (и в первую очередь, от стержневой) — это отсутствие главного корня и разветвлённости и одинаковые размеры придаточных корней (даже с наличием боковых). Но также различия есть и в степени погружения вглубь почвы. Стержневая система прорастает достаточно глубоко, мочковатая же ближе к поверхности, однако способна лучше и плотнее охватывать частицы грунта вокруг себя. Соответственно, большая площадь в верхних слоях грунта (что ближе всего к поверхности) может быть занята мочковатой системой. Всё это работает на большую эффективность поглощения воды.

 

 

 

 

Есть также различия и функциональные, но их немного. Мочковатая система помогает накапливать запасы в подземных видоизменениях побегов у отдельных растений, а потому способна участвовать в вегетативном возобновлении, тогда как стержневая система даёт растению хорошую опору и даёт возможность лучше держаться в грунте.

 

Наконец, как уже было упомянуто ранее, различия между мочковатой и стержневой системами ещё и в зависимости от влаги. Засушливые периоды, нехватка воды в почве опасны и губительны для растений с мочковатой системой, требующей большего потребления воды, поэтому для таких растений постоянно увлажнённая почва наиболее комфортна. И наоборот, для растений со стержневой системой влажные условия куда более опасны, и поэтому они легче переносят засушливые периоды и нехватка воды в почве для них не страшна, ведь корни их способны дотянуться до более глубоких слоёв почвы, где точно присутствует влага.

 

 

Сходства стержневой и мочковатой корневых систем

 

 

Сходства же между корневыми системами имеются всё же в функциональном плане. И стержневая, и мочковатая системы отвечают за питание, получение воды и минеральных веществ из грунта, дают растению возможность вегетативно размножаться, расти и развиваться. Обе системы по-своему способны накапливать питательные элементы: в главном корне — у стержневой, в подземных видоизменениях побега (у отдельных видов растений) — у мочковатой. Ещё одно сходство касается строения: и у той, и у другой корневых систем есть боковые корни. То есть, обеим системам в какой-то мере свойственно ветвление.

 

 

Корни, образующие мочковатую корневую систему

 

 

Уже было отмечено выше, что мочковатая корневая система состоит преимущественно из придаточных корней. Эти корни могут вырасти и из надземной части побега, и из подземной (а именно, из стеблевой части, а также из подземных видоизменений побега), но их длина и ширина ограничена.

 

 

Стоит подробно разобрать строение корней, ведь придаточные, боковые и главный корень не сильно отличаются друг от друга по строению.

 

У всех корней есть части наподобие корневого чехлика, зоны деления, зоны роста, зоны всасывания и зоны проведения. Корневым чехликом (калиптрой) называется своеобразный напёрсток из клеток, срок жизнедеятельности коих составляет от пяти до девяти дней, они отслаиваются и начинают источать слизь, которая позволяет корню легче проникать в почву и проходить между её частицами.

 

Осевая часть чехлика, называемая колумеллой, содержит схожие с кристаллами крахмальные зёрнышки, определяющие изгибы корня в земле. Зона деления скрыта за чехликом, она миллиметровой толщины, отличается тёмно-жёлтыми оттенками, её многогранные клетки часто делятся. Толщина зоны роста (растяжения) чуть больше, чем у зоны деления, она светлее и прозрачнее, и в ходе поглощения воды клетки способны растягиваться в длину, покуда клеточные стенки не затвердеют, и благодаря такому растяжению кончики корней могут проникать дальше.

 

Толщина зоны всасывания (поглощения и дифференциации) уже сантиметровая, она выделяется поверхностной тканью, ризодермой, на которой могут вырастать корневые волоски, что занимаются впитыванием почвенных водных растворов на несколько дней, после чего ниже старых возникают новые. При этом ризодерма может состариться и отмирать после этого, и в это время корень становится немного тоньше, и его покрывает первичная кора, а точнее, её наружная часть; покров корня называется экзодермой.

 

Что же касается анатомии корня, то и у главного, и у боковых, и у придаточных корней имеются ткани наподобие ризодермы, веламена, экзодермы, первичной коры, а также осевой цилиндр. Ризодерма (по-другому она именуется эпиблемой) является покровной тканью, она покрывает молодые корневые окончания, на ней появляются корневые волоски, и эта ткань принимает участие в поглощении минеральных элементов, при этом в клетках ризодермы много митохондрий, поскольку при всасывании микроэлементов затрачивается немало энергии. Ризодерма из нескольких слоёв называется веламеном, это первичная покровная ткань, материалом которой служат пустотелые клетки с тонкими, но отвердевшими оболочками. Окончательно опробковевшая наружная часть первичной коры, что заменяет отмирающие клетки ризодермы, называют экзодермой.

 

Сама же первичная кора является рыхлой, и в зоне растяжения она активно позволяет циркулировать по межклетникам газам, нужным для метаболизма и дыхания растения. Через первичную кору также транспортируется вода и растворённые минеральные вещества и соли, они доставляются от ризодермы до осевого цилиндра, также в тканях первичной коры синтезируются метаболиты и накапливаются запасы питательных веществ. Наконец, то, что называется осевым цилиндром, является сложным комплексом, в которых входят проводящая, образовательная и основная ткани. Данная анатомия является универсальной для всех видов корней.

 

 

Мочковатая корневая система пшеницы

 

 

У тех или иных растений, обладающих мочковатой корневой системой, она имеет соответствующие особенности. Так, у пшеницы есть первичные (или зародышевые, то есть, выходящие из семени) и вторичные (они же узловые, то есть, отходящие от стебля, и к ним и относятся придаточные) корни. Структура очень ветвистая. Большая часть корней пшеницы сосредоточена в том слое почвы, что является пахотным, но некоторые корни способны прорасти вглубь на метр или на полтора метра.

 

При этом, время, при котором семена пшеницы попали в грунт, напрямую может повлиять на корневую систему. Так, озимая пшеница отличается в разы более мощной корневой системой, в сравнении с яровой. При этом масса корней у мягкой пшеницы больше, чем у твёрдой, однако именно корни твёрдой пшеницы могут глубже прорастать в почву.

 

 

Интересно, что с пшеницей связано такое понятие, как узел кущения. Когда пшеница только растёт, и уже видны три-четыре листа растущего побега, подземная часть стебля утолщается. В утолщении накапливаются запасы питательных веществ, необходимые для того, чтобы запустить процесс созревания новых частей растения. Это и есть узел кущения, и из него могут вырасти основной стебель и стебли второго порядка.

 

Узлы (утолщения) появляются на всём протяжения стебля пшеницы, при этом междоузлия (промежутки между узлами) становятся больше по мере приближения к верхней части. От каждого побега отходит по паре корешков, от которых и разрастается корневая система. При кущении возможно появление колосьев с помощью дополнительных стеблей. Кущение необходимо пшенице, поскольку оно увеличивает шансы растения пережить неблагоприятные условия.

 

 

Мочковатая корневая система капусты

 

 

Капуста, в отличие от пшеницы, относится к классу двудольных. Но и у неё может развиваться мочковатая корневая система. Но вначале у неё корень представляет собой стержневой корешок с боковыми частями. Позднее от подземной части отходят придаточные корни, которые вырастают в разы длиннее главного корня, и формируют вторичную густую мочковатую систему. В зависимости от того, как посажена капуста — рассадой ли или семенами, корневая система может достигать 70-80 сантиметров или от метра и более соответственно.

 

Придаточные корни у капусты способны вырасти и из надземной части побега, но если окучивать капусту, то из окученных частей возникают новые корешки, и это позволяет увеличивать объём корневой системы растения. К тому же, корни способны к быстрому восстановлению при повреждениях, и из-за этого растение легко может переносить пересадку.

 

 

Растения, имеющие мочковатую корневую систему

 

 

Как уже было упомянуто выше, мочковатой корневой системой отличаются преимущественно растения класса однодольных. Такая система есть у злаков (в том числе у культурных наподобие пшеницы, ячменя, овса, ржи, сорных наподобие мятлика, а также кукурузы), лука, чеснока, растений семейства лилейные (в том числе у тюльпана), бархатцев, кокосовой пальмы (и других видов пальм), осоки.

 

Среди растений класса двудольных мочковатая система встречается редко, но она есть у земляники, лютика ползучего, клевера ползучего. Такого рода корневая система может быть у тех растений, которые осуществляют вегетативное размножение при помощи усов, листьев, корневищ (и которые выделяются подземными видоизменениями побегов, как, к примеру, у картофеля). Также мочковатой является корневая система у подорожника и у папоротников. Последние являются одним из древнейших отделов растений на Земле, отличающихся именно этим типом корневой системы, а ведь они существуют примерно 405 миллионов лет.

 

Даже некоторые деревья (из семейства двудольных) могут отличаться мочковатой системой. Признаки таковой, к примеру, можно выделить у белой акации, ели, тополя, ольхи, ивы, осины. Ну и чаще всего мочковатая система есть у тех растений, что растут во влажных условиях, на берегах водоёмов и на увлажнённых почвах, и так или иначе нуждающихся в том, чтобы много и быстро впитывать воду из грунта.

Click to rate this post!

[Total: 0 Average: 0]

Что важно знать о корнях растений?

1. Анатомия корня
2. Типы корневых систем
3. Поглотительная функция корней
4. Транспортировка воды
5. Союз мицелия гриба с корневой системой растения
6. Роль микроорганизмов
7. Маленький секрет большого урожая

Питательные вещества растение получает из почвы или питательного раствора. Они поступают в растительный организм с водой, которую активно поглощает корневая система. Помимо транспортировки воды, корни выполняют и другие функции: укрепление в почве и субстрате, синтез гормонов и органических соединений, хранение запаса питательных веществ.

Анатомия корня

Чтобы лучше разобраться с функциями корней, нужно понять их анатомию. Корень делится на несколько зон. Внешний слой – корневой чехлик, который защищает точки роста. Над ним располагается зона деления. Она состоит из множества клеток, заполненных цитоплазмой, которые очень быстро делятся. Далее идет зона растяжения, где молодые клетки вытягиваются и напитываются водой. За зоной растяжения следует область корневых волосков. По мере старения клеток волоски исчезают, оболочки грубеют, образуется так называемая опробковевшая зона. Корневые волоски растение продуцирует в течение всей своей жизни. Большую часть воды поглощают зоны растяжения и корневые волоски, однако небольшую роль в этом процессе играет и опробковевшая область корня.

Типы корневых систем

У каждого растения имеется не один корень – множество боковых и придаточных корешков. Основной корень появляется из зародышевого, от него идут боковые, а придаточные появляются из стебля и впитывают влагу из атмосферных осадков. Корневая система, в которой главный корень четко выделяется и располагается по центру, называется стержневой. Если визуально выделить основной корень не получается, значит система является мочковатой. Она характеризуется наличием одинаковых корешков, которые не имеют большой длины, но при этом занимают значительную площадь у поверхности и плотнее обвивают частицы субстрата или почвы. В результате, водный раствор мочковатой системой всасывается более эффективно. Также существует смешанный тип корневой системы.

Полезной находкой для гровера станет текстильный мешок-горшок. С ним создать благоприятные условия для развития мочковатой корневой системы гораздо проще! Основная функция аксессуара – воздушная подрезка лишних корней, которые пробились сквозь ткань.

Почему это важно?

Потому что разные типы корневых систем по-разному приспосабливаются к имеющимся условиям. Мочковатая корневая система в этом вопросе имеет преимущество. Если растение растет в закрытом грунте, корни могут путаться, а направление их роста меняться в хаотичном порядке. Это приводит к сдавливанию корневища, из-за чего нарушается всасывание воды и поступление питательных веществ.

Поглотительная функция корней

И у корневой, и у мочковатой системы главная задача сводится к всасыванию воды с растворенными в ней питательными веществами. Всасывание происходит в зоне корневых волосков, которая не защищена водонепроницаемой корой.

Непрерывное всасывание обеспечивает процесс транспирации. Под ним понимается цикл, при котором растение выделяет влагу через листья и восполняет ее через корни. Транспирация обеспечивает непрерывный ток воды с растворенными солями и предупреждает перегрев флоры.

В некоторых условиях, например при недостаточном поливе или засухе впитывающая способность субстрата выше по сравнению с корневой. Это приводит к тому, что корневая система не всасывает влагу, а отдает. Соответственно,на растениях это сказывается негативно.

На сопротивление воды влияет ее температура. Чем холоднее жидкость, тем более вязкой она становится и тем сложнее ее впитывать корням. В результате листья растений становятся вялыми. В запущенных ситуациях появляется гниль и вредоносные грибы.

Рекомендации

1. Не стоит поливать растения ледяной водой, используйте воду для полива комнатной температуры;
2. Степень увлажненности субстрата должна быть оптимальной. Не следует переувлажнять среду выращивания;
3. В излишне рыхлых средах невозможно достичь хорошего контакта с корневыми волосками. В результате поглощение воды усложняется.

Транспортировка воды

Корневая система растения впитывает воду следующим образом. Изначально она попадает в зону проведения, по которой далее питательные вещества разносятся по всем частям растения.

При пересадке насаждений или переносе из одной среды в другую, корни не только должны адаптироваться к новым условиям, но и обеспечить поставку воды. В связи с этим, применение стимуляторов корнеобразования может помочь зеленому питомцу скорее отрастить корневые волоски, восстановить функции питания и транспорта.

Союз мицелия гриба с корневой системой растения

Эволюция привела к тому, что корни отдельных растений начали выполнять ранее несвойственные им функции. Отдельные насаждения вступили во взаимовыгодные симбиозы. Один из таких – взаимодействие корневой системы и грибов. Подобная ассоциация носит название микориза. Она имеет несколько разновидностей, при которых гифы гриба оплетают поверхность и даже находятся непосредственно в самом корне.

Польза микоризы заключается в том, что всасывающая способность насаждений возрастает. Улучшается усвояемость воды, а вместе с ней и питательных элементов. Кроме того, микориза выделяет специфические ферменты, которые расщепляют отмершие частицы, превращая их в полезные для культур вещества. В результате зеленые насаждения быстрее растут, дают крупные соцветия и крепкие плоды, их сопротивляемость стрессам становится выше. Грибы также защищают от фитофтороза и некоторых других заболеваний. Все, что берут взамен – растворимые углеводы.

Микоризное партнерство может состояться только при определенных обстоятельствах. Это температура среды не ниже 18 С, наличие влаги и растворимых фосфатов до 8 %, недоступность ультрафиолетовых лучей.

Можно самостоятельно принять меры по созданию полезного союза. Для этой цели существует микориза Funky-Fungi от B.A.C. Продукт уникален тем, что в его состав входит 4 типа грибов, которые проникают даже в труднодоступные участки корня, обеспечивая максимальную эффективность симбиоза.

Препарат рекомендуется использовать при выращивании в субстратах и в любых почвосмесях.

Роль микроорганизмов

Большую роль в функционировании корневой системы играют бактерии. В естественных условиях они тесно переплетаются с высшими растениями. Бактерии участвуют в разложении сложных элементов, расщепляя их до тех, что легко усваиваются насаждениями.

Чтобы воссоздать процессы, которые естественным образом происходят в природе, при выращивании на биопонике (гидропоника с применением органических удобрений), необходимо применять комплекс микроорганизмов Bioponic Mix, благодаря которым сложные соединения расщепляются в более доступную для растений форму. При внесении микроорганизмов в емкости с питательным раствором рекомендуется установить Фильтр для воды Biofiltre GHE.

Маленький секрет большого урожая

Выращивание в субстратах, грунте и на гидропонике имеет свои преимущества и недостатки. Наблюдение за состоянием корневой системы растения проще осуществлять в гидропонике. Также есть и преимущество у культивирования традиционным методом – почва является естественной средой, которая имеет способность к саморегулированию, тогда как при гидропонном методе выращивания человек должен постоянно контролировать показатели EC и pH.

Полезной находкой для гровера станет текстильный мешок-горшок. С ним создать благоприятные условия для развития мочковатой корневой системы гораздо проще! Основная функция аксессуара – воздушная подрезка лишних корней, которые пробились сквозь ткань. Это важно, потому что разные типы корневых систем по-разному приспосабливаются к имеющимся условиям. Мочковатая система в этом вопросе имеет преимущество. Если растение растет в закрытом грунте, корни могут путаться, а направление их роста меняться в хаотичном порядке. Это приводит к сдавливанию корневища, из-за чего нарушается всасывание воды и поступление питательных веществ.

Мешок-горшок обеспечивает достаточное вентилирование и защиту от УФ-лучей.

Он также впитывает излишнюю влагу, поэтому корни не загнивают. Уникальный материал на основе полиэфирного волокна делает изделие очень прочным. Его можно использовать повторно множество раз. Горшок не боится щелочи, грибка, удобрений, плесени и кислот.

Больше полезных аксессуаров и препаратов вы найдете в нашем интернет-магазине “АгроДом”.

корней | Биология для специальностей II

Результаты обучения

• Определить два типа корневых систем

Корни семенных растений выполняют три основные функции: закрепляют растение в почве, поглощают воду и минералы и транспортируют их вверх, а также хранят продукты фотосинтеза. Некоторые корни модифицированы для поглощения влаги и газообмена. Большинство корней находятся под землей. Некоторые растения, однако, имеют также придаточных корней , которые выходят над землей из побега.

Типы корневых систем

Корневые системы в основном бывают двух типов (рис. 1). У двудольных корневая система стержневая, а у однодольных корневая система мочковатая. Стержневая корневая система имеет главный корень, который растет вертикально вниз и от которого отходит множество более мелких боковых корней. Одуванчики — хороший пример; их стержневые корни обычно обрываются при попытке вырвать эти сорняки, и они могут отрастить новый побег из оставшегося корня). Стержневая корневая система глубоко проникает в почву. Напротив, мочковатая корневая система расположена ближе к поверхности почвы и образует густую сеть корней, которая также помогает предотвратить эрозию почвы (хорошим примером являются газонные травы, а также пшеница, рис и кукуруза). Некоторые растения имеют сочетание стержневых и мочковатых корней. Растения, произрастающие в засушливых районах, часто имеют глубокую корневую систему, в то время как растения, растущие в районах с большим количеством воды, скорее всего, имеют более мелкую корневую систему.

Рис. 1. (а) Стержневые корневые системы имеют главный корень, растущий вниз, а (б) мочковатые корневые системы состоят из множества мелких корней. (кредит b: модификация работы Austen Squarepants/Flickr)

Рост и анатомия корня

Рис. 2. Продольный вид корня показывает зоны клеточного деления, удлинения и созревания. Деление клеток происходит в апикальной меристеме.

Рост корней начинается с прорастания семян. Когда зародыш растения выходит из семени, корешок зародыша образует корневую систему. Кончик корня защищен корневым чехликом , структурой, эксклюзивной для корней и не похожей ни на одну другую структуру растений. Корневой чехлик постоянно заменяется, потому что он легко повреждается, когда корень проталкивается через почву. Кончик корня можно разделить на три зоны: зону клеточного деления, зону удлинения и зону созревания и дифференцировки (рис. 2). Зона деления клеток находится ближе всего к кончику корня; она состоит из активно делящихся клеток меристемы корня. Зона удлинения — это место, где новообразованные клетки увеличиваются в длину, тем самым удлиняя корень. Начиная с первого корневого волоска, начинается зона созревания клеток, где клетки корня начинают дифференцироваться в особые типы клеток. Все три зоны находятся примерно в первом сантиметре от кончика корня.

Корень имеет внешний слой клеток, называемый эпидермисом, который окружает участки основной ткани и сосудистой ткани. Эпидермис обеспечивает защиту и помогает впитыванию. Корневые волоски , являющиеся отростками эпидермальных клеток корня, увеличивают площадь поверхности корня, в значительной степени способствуя поглощению воды и минералов.

Рисунок 3. Окрашивание показывает различные типы клеток на этой световой микрофотографии поперечного среза корня пшеницы ( Triticum ). Клетки склеренхимы экзодермы и клетки ксилемы окрашиваются в красный цвет, а клетки флоэмы — в синий. Другие типы клеток окрашиваются в черный цвет. Стела, или сосудистая ткань, представляет собой область внутри эндодермы (обозначена зеленым кольцом). Корневые волоски видны вне эпидермиса. (кредит: данные масштабной линейки от Мэтта Рассела)

Внутри корня основная ткань образует две области: кору и сердцевину (рис. 3). По сравнению со стеблями, корни имеют много коры и мало сердцевины. Обе области включают клетки, хранящие продукты фотосинтеза. Кора находится между эпидермисом и сосудистой тканью, тогда как сердцевина лежит между сосудистой тканью и центром корня.

Сосудистая ткань в корне расположена во внутренней части корня, которая называется стела (рис. 4). Слой клеток, известный как эндодерма отделяет стелу от основной ткани в наружной части корня. Энтодерма присуща только корням и служит контрольным пунктом для материалов, поступающих в сосудистую систему корня. На стенках энтодермальных клеток присутствует воскообразное вещество, называемое суберином. Эта восковидная область, известная как полоска Каспари , заставляет воду и растворенные вещества пересекать плазматические мембраны энтодермальных клеток вместо того, чтобы скользить между клетками. Это гарантирует, что через эндодерму проходят только материалы, необходимые для корня, в то время как токсичные вещества и патогены, как правило, исключаются. Самый наружный клеточный слой сосудистой ткани корня — перицикл , область, которая может дать начало боковым корням. У корней двудольных ксилема и флоэма стелы расположены попеременно в форме буквы X, тогда как у корней однодольных проводящая ткань располагается кольцом вокруг сердцевины.

Рис. 4. У типичных двудольных (слева) сосудистая ткань образует Х-образную форму в центре корня. У типичных однодольных (справа) клетки флоэмы и более крупные клетки ксилемы образуют характерное кольцо вокруг центральной сердцевины.

Основные модификации

Рисунок 5. Многие овощи представляют собой модифицированные корни.

Корневые структуры могут быть модифицированы для определенных целей. Например, некоторые корни луковичные и хранят крахмал. Воздушные корни и опорные корни — это две формы надземных корней, которые обеспечивают дополнительную поддержку для закрепления растения. Стержневые корнеплоды, такие как морковь, репа и свекла, являются примерами корнеплодов, модифицированных для хранения пищевых продуктов (рис. 5).

Эпифитные корни позволяют растению расти на другом растении. Например, эпифитные корни орхидей развивают губчатую ткань для поглощения влаги. Баньяновое дерево ( Ficus sp.) начинается как эпифит, прорастающий в ветвях дерева-хозяина; воздушные корни развиваются из ветвей и в конечном итоге достигают земли, обеспечивая дополнительную поддержку (рис. 6). У сосны ( Pandanus sp.), похожего на пальму дерева, растущего на песчаных тропических почвах, из узлов развиваются надземные опорные корни, обеспечивающие дополнительную поддержку.

Рис. 6. Баньяновое дерево (а), также известное как инжир-душитель, начинает жизнь как эпифит в дереве-хозяине. Воздушные корни простираются до земли и поддерживают растущее растение, которое в конечном итоге душит дерево-хозяин. У сосны (b) развиваются надземные корни, которые помогают поддерживать растение на песчаных почвах. (кредит а: модификация работы «psyberartist»/Flickr; кредит б: модификация работы Дэвида Эйхоффа)

Практические вопросы

Сравните стержневую корневую систему с мочковатой корневой системой. Для каждого типа назовите растение, которое обеспечивает пищу в рационе человека. Какой тип корневой системы характерен для однодольных растений? Какой тип корневой системы характерен для двудольных растений?

Показать ответ

Что может случиться с корнем, если перицикл исчезнет?

Показать ответ

Попробуйте

Внесите свой вклад!

У вас есть идеи по улучшению этого контента? Мы будем признательны за ваш вклад.

Улучшить эту страницуПодробнее

Преимущества мочковатых и стержневых корневых систем | Главная Руководства

Автор: Кэролайн Чани Обновлено 28 декабря 2018 г.

Невидимые и погребенные под землей, корни растений выполняют функции, необходимые для жизни растения. Корни собирают воду и питательные вещества для растения и закрепляют их в почве. Существуют два основных типа корневых систем. Один тип — это стержневой корень, который растет вертикально и имеет боковые ответвления. Другой тип имеет мочковатые, ветвящиеся корни, которые образуют сеть близко к поверхности почвы. Некоторые растения имеют либо стержневой, либо мочковатый корень, а другие растения сочетают в себе эти две системы.

Сбор воды и питательных веществ

Корни растений поглощают воду через корневые волоски, которые представляют собой крошечные корни, отходящие от эпидермиса корня или внешнего слоя корня. Толщиной всего в одну клетку, они поглощают воду и питательные вещества из почвы. Мочковатые корни с их густо разветвленной системой и более многочисленными корнями имеют большую площадь поверхности и большее количество корневых волосков, чем стержневые корневые системы для приема пищи и воды. Кукуруза (Zea mays) является примером однолетнего растения с мочковатой корневой системой, которая собирает большое количество воды и питательных веществ из почвы, что позволяет ей вырасти более 6 футов в высоту за один вегетационный период.

Крепление растений

И вода, и ветер обнажают корни растений или дестабилизируют растения. Мочковатые корневые системы помогают предотвратить эрозию почвы, поскольку они закрепляют растения в верхних слоях почвы. Травы являются примером растения с густо-волокнистой корневой системой, которая удерживает почву на месте. Стержневые корни глубоко закрепляют растения, помогая предотвратить их сдувание ветром и стабилизируя растения, которые растут в местах с подвижной почвой, таких как пляжи или песчаные дюны. Одуванчики (Taraxacum officinale, зоны USDA с 3 по 9).), которые считаются инвазивными во многих областях, имеют сильный стержневой корень, который удерживает растение на месте, что затрудняет удаление растения после того, как оно приживется.

Хранение пищевых продуктов

Стержневые корни часто модифицируют для хранения пищевых продуктов. Примерами являются морковь (Daucus carota) и сахарная свекла (Beta vulgaris). У этих однолетних растений исходный первичный стержневой корень модифицирован для хранения крахмалов и сахаров. Запасы пищи можно использовать для обеспечения хорошего развития цветоноса и семян. Многолетние растения со стержневыми корнями, такие как одуванчик, используют запасенную пищу для выпуска новых листьев весной. У растений с мочковатой корневой системой корни обычно не приспособлены для хранения пищи. Другие культуры, считающиеся корнеплодами, такие как картофель (Solanum tuberosum), представляют собой не корни, а модифицированные подземные стебли, называемые клубнями. Картофель выращивают как однолетник в зонах USDA со 2 по 11, хотя он многолетний.

Засухоустойчивость

Глубокий стержневой корень помогает растениям использовать влагу, содержащуюся в более глубоких слоях почвы, и они могут иметь большую засухоустойчивость по сравнению с растениями с мочковатыми корнями. Примером может служить медовый мескит (Prosopis juliflora), который, как известно, опускает свои корни на 150 футов вниз, чтобы получить воду. Однако волокнистые корни у поверхности почвы могут очень быстро впитывать воду, помогая таким растениям, как сагуаро (Carnegiea gigantea), собирать воду даже при небольшом дожде. Сагуаро имеют как глубокий стержневой корень, так и большую мочковатую корневую систему. Медовый мескит, имеющий склонность к инвазии, растет в зонах USDA 9через 11 и сагуаро в зонах USDA с 9a по 10b.

Ссылки

• Обзор растениеводства: стержневые и мочковатые корневые системы, специализированные корни
• Lane University: Ботаника: урок 7 Корнеплоды, клубнеплоды и Выдающиеся клубнелуковичные культуры, список примеров
• Ботанический сад Миссури: Solanum Tuberosum
• Совместное расширение Университета Невады: использование западного медового мескита в юго-западном ландшафте
• Музей пустыни Аризона-Сонора: Информационный бюллетень о растениях: Кактус Сагуаро
• Университет штата Аризона: Просопис Велютина
• Управление водоснабжения Южной Невады: Сагуаро Карнегиа Гигантеа

Writer Bio

Кэролин Чаньи начал писать в 1973 году, специализируясь на темах, связанных с к растениям, насекомым и юго-западной экологии.