Корневые системы.

Совокупность всех корней одного растения и их ответвлений называется корневой системой.

Стержневая корневая система характеризуется наличием хорошо выраженного главного корня, который образует стержень корневой системы с хорошо развитыми боковыми корнями. Стержневая корневая система свойственна представителям двудольных растений, особенно хорошо она развита у древесных растений.

Мочковая корневая система в отличие от стержневой не имеет ясно выраженного главного корня. У растений с мочковой корневой системой из зародыша семени формируется несколько почти равнозначных первичных корней, более развитый из них является главным.

При дальнейшем росте растения, главные корни часто отмирают, а формируется большое количество придаточных корней. Эти корни, развиваясь, создают мочковатую корневую систему и выполняют основные функции. С точки зрения исторического развития сначала у растений появилась стержневая корневая система, мочковатая корневая система вторичного происхождения, она появилась позднее в процессе приспособления растений к окружающей среде.

Корни растений проникают на большую глубину в почву и сильно разрастаются в ширину.

У верблюжьей колючки корень проникает в песчаную почву пустынь на глубину до 15-20 м. Но основная масса корней травянистых растений сосредоточена на глубине 30-40 см.

У древесных растений диаметр корневой системы намного превышает диаметр кроны и достигает 10-18 м. Благодаря сильному разветвлению корни имеют огромную всасывающую поверхность.

Строение корня.

Корень на своем протяжении имеет неодинаковое строение. Он состоит из четырех зон, которые отличаются анатомическими особенностями и выполняют различные физиологические функции: 1) зона деления; 2) зона роста или растяжения; 3) зона всасывания; 4) зона проведения.

Зона деления.

Эта зона находится на кончике корня и состоит из клеток меристемы, образующих конус нарастания. В отличие от конуса нарастания стебля верхушечная меристема корня образует новые клетки в двух направлениях – на поверхность кончика корня и внутрь него.

Из наружных клеток формируется корневой чехлик, защищающий нежную образовательную ткань от повреждений при внедрении в почву.

Клетки чехлика образуют слизь, чем способствуют продвижению корня. Клетки чехлика легко шелушатся под воздействием механических факторов и постоянно нарастают за счет верхушечной меристемы корня. У водных растений корневой чехлик обычно отсутствует.

Зона деления имеет длину 2-3 мм. и отличается от следующей зоны желтоватым оттенком и большей плотностью. В этой зоне происходит первичная дифференциация клеток первичной меристемы. Клетки этой зоны заполнены густой цитоплазмой и не имеют вакуолей.

Здесь деление клеток первичной меристемы прекращается, они вытягиваются по длине корня и в них появляются вакуоли. В этой зоне осуществляется удлинение корня. Протяженность ее составляет несколько миллиметров.

Зона всасывания, или специализации.

В этой зоне происходит формирование различных тканей корня.

Эпиблема здесь образует корневые волоски, всасывающие из почвы воду с минеральными веществами. Корневые волоски функционируют 10 – 20 дней и вскоре отмирают. Вместо них формируются новые корневые волоски на молодом участке корня, выросшие за это время из первичной меристемы конуса нарастания. Таким образом, зона всасывания занимает все время одинаковый по длине участок в несколько сантиметров. Корневой волосок представляет собой вырост клетки эпиблемы и имеет форму замкнутой трубочки длиной до 1 см. и несколько микрометров в ширину. Оболочки тонкие, легко проницаемые для воды, не имеют кутикулы.

Количество корневых волосков на 1 мм² у разных растений различно и в среднем составляет у кукурузы 425, у яблони около 300, у гороха 230. Обычная длина корневых волосков у проростка семени яблони достигает 3000 м. Количество и длина корневых волосков зависит от условий внешней среды: чем суше почва, тем более интенсивно идет их развитие. Поверхность корневых волосков покрыта слоем слизистого вещества, склеивающего их с частицами почвы, поэтому на вытянутых из почвы корнях всегда остаются ее частицы.

Зона проведения.

Эта зона занимает всю остальную часть корня – от зоны всасывания до корневой шейки и достигает у некоторых растений несколько метров в длину. По ней вода с минеральными веществами поступает ко всем органам растения. В этой зоне у двудольных растений образуются боковые корни.

Более детально все зоны корня можно рассмотреть под микроскопом.

Корень, как и другие органы, состоит из разных тканей: зона деления – из образовательной ткани, зона всасывания образована всасывающей тканью (паренхимная ткань). В состав проводящих тканей корня входят сосуды. По ним из почвы поднимается вода с растворенными минеральными веществами. В состав проводящих тканей входят клетки, по которым в корень поступают органические вещества, образовавшиеся в листьях.

Под слоем клеток образующих корневые волоски, расположена кора корня. Она состоит из сомкнутых округлых клеток. Оболочки клеток пропитаны пробковым веществом. Клетки коры образуют покровную ткань корня. Прочность и упругость корня обеспечивает механическая ткань. Ее составляют вытянутые вдоль корня клетки с толстыми оболочками.

Видоизменение (метаморфозы) корней.

В зависимости от ряда причин у многих растений наблюдаются значительные изменения в строении корней, что связано с выполнением корнями дополнительных функций. Видоизменениями корней являются: запасающие, ходульные, дыхательные, воздушные, корни – присоски и др.

Запасающие корни.

У некоторых растений корни становятся местом отложения питательных веществ, поэтому они имеют своеобразное строение и сильно утолщенную форму. По форме запасающие корни делят на корнеплоды и корнеклубни (корневые клубни).

Корнеплод (у свеклы, редьки, моркови, репы и др.) представляет собой утолщенный, сочный, мясистый главный корень.

Корнеплоды могут иметь разнообразную форму, Все они содержат большое количество питательных веществ, и поэтому человек широко использует их для различных целей: в пищу, корм, для получения сахара (сахарная свекла).

У корнеплода различают три составные части: головку, шейку и собст-

венно корень. Головкой корнеплода называют его верхнюю часть, которая несет листья и листовые почки. Под головкой расположена шейка корнеплода, она гладкая и не несет ни листьев, ни корней. Головка и шейка корнеплода имеет стеблевое происхождение. И только нижняя часть корнеплода является собственно корнем, на нем образуются большое количество боковых корней.

Корнеплоды в большинстве случаев образуются у двулетних растений. У дикорастущих двулетних растений корнеплоды перезимовывают в почве; корнеплоды же культурных растений (свекла, морковь и др.) осенью выкапывают и хранят без листьев в хранилищах. Весной на 2-й год корнеплоды высаживают в почву, и они образуют репродуктивные органы – цветки, плоды, семена.

Корневые клубни.

Появляются в результате утолщения боковых или придаточных корней. По форме они напоминают клубни картофеля, но у корнеклубней почки имеются только наверху, у основания корневой шейки.

Корневые клубни имеют такие растения, как георгины.

Ходульные корни.

Эти корни развиваются у своеобразных тропических мангровых растений. В южных тропических условиях такие растения образуют огромные заросли на приморских, затопляемых приливами, низменных местах. У этих растений в большом количестве формируются корни, полупогруженные в ил, они и называются ходульными. Такие корни хорошо заметны во время отлива

Дыхательные корни.

У некоторых растений боковые корни иногда растут из почвы вверх. Такое расположение корней обычно наблюдается у растений, растущих на местах избыточного увлажнения, особенно хорошо они развиты у тропических болотных растений. При избыточном увлажнении корни растений не могут получить из почвы достаточного количества кислорода для дыхания. Функцию дыхания в таких случаях выполняют частично дыхательные корни, в которые кислород воздуха поступает через чечевички.

Воздушные корни.

Многие тропические растения имеют воздушные специальные придаточные корни, которые при помощи особой поверхностной ткани поглощают воду из водяных паров воздуха и атмосферных осадков. Такие корни образуются на ветвях тропических растений (бадьян) и растут сверху вниз; а у некоторых растений, достигая земли, они сильно утолщаются, укореняются и служат растению и опорой, и органом питания. Воздушные корни образуются и у растений – эпифитов.

Эпифитами называются растения, которые растут на стволах других растений, используя их в качестве субстрата, но не являются паразитами. Эпифитные растения имеют особенно широкое распространение в тропиках. К эпифитным растениям относятся орхидеи др.

Корни – присоски, или прицепки.

Представляют собой измененные воздушные корни. Они развиваются преимущественно у тропических растений с длинными, тонкими стеблями (лианы).

При помощи присосок лианы прикрепляются к стоящим рядом деревьям и сохраняют вертикальное положение. У растений паразитов присоски проникают внутрь растения – хозяина и высасывают из него питательные вещества, от чего растение – хозяин, в конце концов, погибает. Корни – присоски имеются у омелы и др.

Корневые отпрыски.

Многие растения образуют на своих корнях придаточные почки, из них развиваются надземные побеги, которые называются корневыми отпрысками, или корневой порослью. Растения, образующие корневые отпрыски,

называются корнеотпрысковыми (сирень, осина, вишня, желтая акация, облепиха и др.)

Большое количество корнеотпрысковых растений имеется среди сорных растений (молочай, осот, бодяк, осину, и др.), которые сильно засоряют поля.