Растения с корневыми клубнями

Корни растений выполняют две основные функции: 1) закрепление растения в почве и 2) поглощение воды и растворенных минералов. Однако нередко корни растений выполняют ряд дополнительных функций, что приводит к их модификации.

Ниже перечислены наиболее известные модификации корня.

Корнеплоды

Корень — это модификация главного корня и нижней части стебля, где хранятся питательные вещества (крахмал, сахара и т.д.). Такие растения, как свекла и морковь, а также ряд других, характерны для корнеплодов.

Корневые растения чаще всего встречаются у двулетних растений. Они образуются в конце первого вегетационного периода растения, обычно в конце лета или в начале осени. В течение лета растение накапливает запасенные питательные вещества, а осенью надземная часть растения отмирает. На второй год стебли и листья отрастают весной. При этом используются запасенные питательные вещества из корнеплодов. В этот год растение цветет и плодоносит, а затем полностью погибает.

Корни многих растений используются человеком для питания. Урожай собирают в первый год. Если необходимо получить семена, корневища оставляют в почве на второй год.

Корневые клубни

Корневые клубни представляют собой модификацию придаточных и боковых корней, в которых хранятся запасы питательных веществ. Корневые клубни характерны для таких растений, как ямс, георгин и ряд других.

Корневые клубни также называют корневыми почками.

Корни-прицепки

Крючковидные (или крючковатые) корни — это модификации придаточных корней, которые служат растению для прикрепления к какой-либо опоре. Эти корни растут из почвы. Таким образом, растение выносит на свет свои вегетативные части (стебель и листья), когда нет сильного стебля. У плюща можно наблюдать крючковатые корни.

Корни-подпорки

Опорные корни, или контркорни, также развиваются из придаточных корней и встречаются в воздушной среде. Они образуются на многих тропических деревьях на стволах и ветвях. Затем они врастают в почву. Они сильно ветвятся у поверхности почвы и служат опорой для растения. Примером растения с корнями, имеющими опору, является дерево баньян.

Воздушные корни

Воздушные корни характерны для орхидей, растущих под пологом тропических деревьев. Здесь корни орхидей просто свисают вниз. В тропических лесах очень влажно, поэтому вода может поглощаться непосредственно из воздуха.

Корни-присоски

Всасывающие корни характерны для растений-паразитов. Они служат растениям для внедрения в органы других растений, где они поглощают воду, минералы и органические вещества. Такими растениями-паразитами являются повилика и бастарниковая трава.

Всасывающие корни также можно увидеть у омелы, гремучника и ивы-да-марьи. Они всасывают только воду и минералы.

Корень — это вегетативный орган растения, который обладает положительным геотропизмом (растет в соответствии с направлением силы тяжести), имеет цилиндрическую форму и радиальную симметрию. Пока на конце корня есть апикальная меристема, корень способен расти. Ключевое различие между корнем и побегом заключается в том, что апикальная меристема защищена покрывающим ее корневым чехлом. Помните также, что вы никогда не найдете листьев на корневище. Основные функции корня:

  • Опорная функция — закрепление растения в почве (якорение).
  • Поглощает воду и растворенные минералы из почвенного раствора
  • Синтез органических веществ — Образование важных для растения соединений (алкалоиды, гормоны, аминокислоты)
  • Хранение питательных веществ — корень хранит крахмал, масла
  • Размножение — может происходить через корневые части

Иногда на корнях развиваются придаточные почки (так называемые адвентивные почки), которые развиваются вне типичных мест развития почек (вне оси листа и верхушки побега). Из них прорастают побеги, которые часто называют корневищами или корневыми отпрысками.

Симбиоз с бактериями и грибами

Азотфиксирующие бактерии объединяются на корнях и образуют специальное образование, называемое узлом. Эти бактерии способны преобразовывать атмосферный азот (молекулярное вещество) в азотсодержащие сложные вещества, которые могут быть усвоены растениями. Корень образует симбиоз с грибным мицелием, называемый микоризой (или грибным корнем).

Корневая система и происхождение корней

Корневая система состоит из всех корней растения. Это позволяет прочно закрепить растение в почве. Существует три основных типа корней у растений:

    Корневая система

Главный корень хорошо выражен и развит, отстоящий от остальных корней. Боковые и придаточные корни не выделяются и подчинены главному корню. Характерен для двудольных растений: клевера, одуванчика, лопуха.

Разросшаяся корневая система

Главный корень не развивается или быстро отмирает; преобладают придаточные корни, растущие из побега. Корни эквивалентны друг другу. Червеобразная система характерна для большинства однодольных растений: лука-репки, злаков, подорожника, лютика.

Смешанная корневая система

Главный корень можно отличить по его размеру. Напротив, многочисленные придаточные и боковые корни хорошо развиты. Смешанная корневая система характерна для земляники, клубники.

Зоны корня

Зоны корня являются отражением его роста и развития. Я всегда говорю своим студентам, что воображение — это самое главное. Представьте себе корень, растущий глубоко в почву. Перед ним стоит множество проблем и задач, решить которые помогают корневые зоны. По мере роста вглубь корневые зоны сменяют друг друга в направлении роста. Итак, что такое корневые зоны?

    Зона размножения (деления).

Эта зона представлена мелкими, быстро делящимися клетками апикальной меристемы, расположенной на вершине конуса роста. Такие молодые клетки особенно уязвимы, поэтому зона размножения покрыта корневым чехлом для защиты. Его клетки постоянно погибают при контакте с почвой, образуя муцилагиновую оболочку, которая способствует росту корней вглубь почвы и уменьшает трение с почвой.

Корневой чехлик у злаковых растений формируется из меристематических клеток, совокупность которых называется калиптроген. Двудольные растения имеют дермальный калиптроген, из которого, помимо корневой оболочки, развивается протодерма, из которой в дальнейшем дифференцируется ризодерма (эпибелма).

Зона роста (растяжения)

В этой зоне делящиеся «молодые клетки созревают», набирая цитоплазматическую массу и увеличиваясь в размерах. Именно благодаря их росту разделительная зона корня проталкивается глубоко в почву, обеспечивая рост корня.

Именно здесь происходит дифференциация клеток и формируются основные типы тканей. Клетки ризодермы (эпиблемы) образуют корневые волоски — волосовидные выросты. Обратите внимание, что корневой волосок — это вырост одной клетки. Однако клеток много, и все они вместе значительно увеличивают площадь всасывания корня. Врастая в почву, корневые волоски выполняют одну из важнейших функций корня — они вытягивают воду и растворенные минеральные соли из почвенного раствора. Зона всасывания имеет длину 1-1,5 см.

По мере роста корня вглубь почвы корневые волоски отпадают, и некогда активная зона всасывания становится еще одной чрезвычайно важной зоной проводимости. Зона корневого канала — самая длинная: она простирается до корневой шейки, места соединения корня со стволом, на несколько десятков сантиметров.

Пикирование (пикировка) корня

Это удаление верхушки главного корня вместе с зоной размножения. Таким образом, садоводы останавливают рост главного корня и стимулируют развитие боковых и придаточных корней, корневая система становится разветвленной, и растение дает хороший урожай.

Корневое дыхание

Корни подвержены процессу дыхания, аналогичному процессу дыхания других органов. Для нормального роста и развития к корням должен поступать свежий воздух, содержащий кислород. Если почва имеет плохую структуру, насыщение водой приводит к настоящему лишению корней кислорода — удушью, и не все растения защищены от этого явления. Есть виды, которые вообще не переносят затопления и требуют хорошей аэрации почвы, например, дуб черешчатый, бук.

Отметьте для себя, насколько важно аэрировать корни растений, посмотрев следующий эксперимент. С помощью груши, расположенной слева на фото, в воду закачивается воздух, частично растворенный в воде — корни получают кислород, и растение процветает. Справа дыхание корней затруднено, развитие растения замедлено, и если удушение корней продолжится, растение погибнет.

Видоизменения корней

Орган хранения, в котором хранятся крахмал, сахароза, белки, клетчатка, минеральные соли. Корень образуется из главного корня и основания стебля побега. Для корнеплодов характерны двулетние растения: свекла, петрушка, капуста и морковь.

В первый год они образуют корень с запасом питательных веществ, а к осени надземная часть отмирает. Следующей весной растение «оживает» благодаря питательным веществам, содержащимся в корнеплодах предыдущего года. На второй год растение плодоносит и цветет, после чего полностью погибает.

Они представляют собой тип адаптации боковых и придаточных корней. Они выполняют функцию накопления. Они выглядят утолщенными и напоминают клубни. Выращивается из гороха, сладкого картофеля, георгинов.

Некоторые растения образуют корни в воздушной среде. Воздушные корни встречаются у лиан и эпифитов, растущих в тропиках, где воздух настолько влажный, что воду можно буквально высасывать из него, что и делают воздушные корни. Многослойная ткань, покрывающая воздушные корни, впитывает воду из влажного воздуха, как губка. Они встречаются в тропических папоротниках, орхидеях и монстере.

Слово эпифит происходит от греческого ἐπι- «на» и φυτόν «растение», поэтому оно означает растения, прикрепленные к другим растениям или растущие на них, при этом не получая от них питательных веществ, т.е. паразитизм исключается.

Это видоизмененные придаточные корни, выполняющие опорную функцию. Они прикрепляют растения к окружающей среде: стволам деревьев, фасадам зданий, придаточные корни помогают растению занять наиболее благоприятное с точки зрения освещения место. Плющ и ваниль — яркие примеры.

Модифицированные придаточные древесные корни, которые прорастают в почву на стволах и ветвях, энергично разветвляются у поверхности почвы, тем самым поддерживая растение. Они поддерживают растение и его ветви и закрепляют его в почве. Он встречается в тропических растениях, таких как баньян и фикус.

Он возникает у растений, растущих в воде или на болотах, как адаптивный механизм к недостаточному поступлению воздуха к корням. Они плавают над поверхностью воды и поглощают воздух. Болотный кипарис (Taxodium) имеет такие корни.

Они образуются на стволах деревьев для опоры. Они могут поддерживать ствол дерева над уровнем воды во время наводнений, укреплять растение в илистой или песчаной почве приливной полосы морских побережий. Можно получить из пандануса.

Паразитические корни растений, с помощью которых они высасывают питательные вещества из клеток растения-хозяина. Эти корни проникают в стебли других растений и впитывают их сок: воду, растворенные минералы, органические вещества. Они встречаются в повилике и пырее. Омела и гремучая змея также имеют сосущие корни, но они всасывают только воду и растворенные в ней соли.

©Беллевич Юрий Сергеевич

Эта статья написана Юрием Сергеевичем Беллевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое другое использование информации и объектов без предварительного согласия владельца авторских прав преследуется по закону. За разрешением на использование материалов этой статьи обращайтесь к Юрию Беллевичу.

Батат, очистки, картофель, маниока, тапинамбур.

«>

Оцените статью
Добавить комментарий