Роль корневой системы сообщение

Обновлено: 04.07.2024

В состав корневых систем входят главные, боковые и придаточные корни.

Типы корневых систем

Если корневая система состоит из главного корня и отходящих от него боковых, её называют системой главного корня. Такую систему имеют большинство двудольных растений. Если же основную массу корней составляют придаточные корни, а главный корень развит слабо, её называют мочковатой или системой придаточных корней. Такую корневую систему имеют злаки, осоки, луковичные растения. Если корневая система состоит из системы главного корня и возникающих на нижней части стебля придаточных корней, её называют смешанной или универсальной (подсолнух, фасоль) (рис. 17).

Развитие корневых систем

Глубина корневой системы

Корневые системы разных видов растений отличаются глубиной проникновения в почву. Близкий уровень грунтовых вод и плотная почва способствуют развитию поверхностных корневых систем, что характерно для большинства болотных растений. Многие растения сухих степей и пустынь развивают очень глубокую корневую систему. В то же время одно и то же растение в зависимости от почвенно-грунтовых условий развивает разную корневую систему. Например, сосна обыкновенная на болоте образует поверхностную корневую систему, а на умеренно влажных и сухих почвах — более мощную, состоящую из глубоко проникающего в почву главного корня и из длинных боковых корней.

Корень — это неограниченно растущий вегетативный орган, обеспечивающий закрепление растения в субстрате, поглощение и транспорт воды и минеральных веществ.

Особенности строения

Морфология корней, глубина и ширина их проникновения в почву зависят от вида растения, условий его обитания, методов искусственного воздействия на рост растения. По объему корневые системы растений всегда больше их надземных частей.

Корень, как и все другие органы, имеет клеточное строение. Различные его участки состоят из неодинаковых клеток, образующих зоны корня. Это хорошо видно на молодых корнях лука, фасоли, подсолнечника, пшеницы и других растений.

Видоизменения корня и его функции

Появление корня в процессе эволюции растений — важный ароморфоз, одно из приспособлений к обитанию на суше.

Кроме процессов поглощения воды и минеральных веществ, корень растений выполняет следующие функции:

Поглощение продуктов жизнедеятельности почвенных микроорганизмов и корней других растений;
выделение в почву продуктов обмена веществ;
первичный синтез органических веществ;
вегетативное размножение.

Впервые настоящие корни появляются у папоротникообразных. В дальнейшем у цветковых растений, благодаря идиоадаптации, формировались различные типы корней, способные выполнять дополнительные функции.

Так, у некоторых растений в корнях откладывается запас питательных веществ, что приводит к их утолщению, образованию корнеплодов (морковь, редька, свекла) или корневых клубней (георгины, чистяк). Корни эпифитных растений (использующих другие растения как субстрат, но не паразитирующие на них; орхидеи, мхи, лишайники) могут служить для накопления воды.

У тропических деревьев, живущих на бедных кислородом почвах или на болотах, образуются дыхательные корни — пневматофоры (мангровые), растущие вверх; они поднимаются над поверхностью субстрата и обеспечивают дыхание. Ходульные корни образуются на надземных побегах, укрепляются в почве и прочно удерживают растение (фикус-баньян, кукурузу).

Видоизменение корней

Некоторые растения-паразиты образуют корни-присоски (повилика). У вьющихся и давящих растений формируются цепляющиеся воздушные корни (плющ). У многих (около 90%) цветковых растений корни вступают в симбиоз с грибами, образуя микоризу, либо с бактериями, образуя бактериолиз.

Микроорганизмы-симбионты входят в состав ризосферы — почвенного слоя толщиной в 2-3мм, прилегающего к корням растений. Скопление боль шого количества грибов и бактерий в ризосфере связано с выделением корнями растений веществ, которыми питаются эти микроорганизмы.

Рост и развитие органа

Зачаток корня закладывается одновременно с почечкой в зародыше семени и называется зародышевым корешком. При прорастании семени этот корешок превращается в главный, или первичный, корень, способный ветвиться. По мере роста у него появляются боковые корни первого порядка, которые в свою очередь дают корни второго порядка, образующие корни третьего порядка и т. д.

Кроме главного и боковых корней у растений образуются придаточные корни, которые формируются на стеблях, листьях, но не на корне.

Растет корень своей верхушкой, углубляясь в нижние слои почвы. При повреждении кончика главного корня начинается усиленный рост его боковых ответвлений. Это свойство корня используют при выращивании рассады культурных растений со стержневым корнем.

У молодых растений удаляют — прищипывают — кончик главного корня, тем самым останавливают его рост и вызывают разрастание боковых корней в верхнем наиболее плодородном слое почвы. После прищипывания рассаду высаживают на постоянное место произрастания с помощью заостренного колышка — пикетки, за что процесс получил название пикировки.

Корневые системы

Совокупность всех корней образует корневую систему. По форме различают два типа корневых систем: стержневую и мочковатую.

Стержневая имеет хорошо выраженный главный корень, занимающий в почве вертикальное положение, и боковые ответвления, расположенные радиально. Она встречается у большей части двудольных растений.

У мочковатой системы нельзя заметить главный корень. Множество корней растет пучком от основания стебля. Они примерно одинаковы по длине и толщине, по происхождению это придаточные корни.

Мочковатая корневая система злаков формируется во время кущения. При этом под поверхностью почвы образуется узел кущения, в котором начинается подземное ветвление стебля. Из него развиваются добавочные побеги и многочисленные придаточные корни, усиливающие питание растений. Мочковатая корневая система характерна для большинства однодольных растений.

Отличие этих двух основных типов корневых систем проявляется уже при прорастании семян. У двудольных растений из зародыша семени прорастает один корешок, который впоследствии становится главным корнем. У однодольных растений чаще прорастает несколько корешков. Вскоре их рост останавливается и на подземной части стебля формируется пучок придаточных корней.

Растения, которые мы видим сегодня, являются результатом миллионов лет эволюции. Сегодня растения занимают почти 30% общей площади суши и обеспечивают более 99% всей биомассы. Растения выполняют много ролей в экосистеме. Они являются источником пищи, служат укрытием, сохраняют целостность почвы (предотвращая эрозию) и, самое главное, поддерживают баланс уровня кислорода в атмосфере.

Анатомически растения являются очень сложными организмами и классифицируются на типы на основе различных определяющих признаков. Корни – это очень важные структуры, которые обеспечивают множество функций, но вопреки распространенному мнению, не у всех растений есть корни. Корни отсутствуют у таких растений, как мхи и печеночники.

Что такое корень?

Корни – важный подземный орган сосудистых растений. Эта часть в основном отвечает за закрепление растения в земле и поглощение необходимых минеральных элементов, питательных веществ и воды из почвы. Корни также используется для хранения питательных веществ.

Однако не у всех растений корни находятся под землей, у некоторых видов они растут над землей. Они называются воздушными корнями. Подобно подземным корням, воздушные корни также отвечают за поглощение питательных веществ, поддержание растения, прикрепляясь к близлежащим стенам, скалам, заборам и т. д. Примеры растений с воздушными корнями включают бонсай, баньян, мангровые деревья и т. д.

Типы корневых систем

Все корни имеют сходные функции, однако их структура различна. Следовательно, на основе этих критериев корневая система классифицируется на два типа:

Стержневая корневая система

Стержневые корни характеризуются хорошо развитым главный центральным корнем, от которого исходят небольшие боковые корни, называемые корневыми волосками. Горчица, морковь, свекла, петрушка, китайская роза и все двудольные растения являются обладают стержневой корневой системой.

Мочковатая корневая система

Мочковатые корни, с другой стороны, не имеют главного корня, а представлены относительно тонкими придаточными корнями, растущими из стебля. Рис, пшеница, кукуруза, календула, банан и все однодольные растения обладают мочковатой корневой системой.

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.

Вопрос – Ответ (FAQ)

Давайте кратко рассмотрим некоторые из распространенных вопросов о корнях растений:

Выделяют четыре вида корней: 1) главные; 2) боковые; 3) придаточные; 4) стержневые
И два вида корневых систем: 1) стержневые и 2) мочковатые

Корни выполняют следующие функции: 1) Поглощают воду и питательные вещества из почвы; 2) Закрепляют растение в земле; 3) Помогают в хранении питательных веществ; 4) Транспортируют воду и минералы к различным частям растения

Однодольные растения имеют мочковатую корневую систему, в то время как двудольные - стрежневую. Также различие между корнями однодольных и двудольных заключается в том, что корни однодольных имеют только первичную структуру, а у двудольных наблюдается вторичное утолщение за счет роста вторичных латеральных меристем – камбия и феллогена

Мочковатые корни - это корни, образованные тонкими, умеренно ветвящимися придаточными корнями, растущими из стебля. Пшеница, рис и кукуруза - некоторые примеры растений с мочковатой корневой системой.

Корень — вегетативный орган, находящийся под землей, который отличается радиальной симметрией, неограниченным верхушечным ростом в длину и активным ветвлением.

Разветвление корня в стороны образуется эндогенно — из внутренних тканей растения. Точку роста или конус роста корня покрывает специальный корневой чехлик. Особенность корня в том, что у него нет листьев и почек, размещенных в определенном порядке.

Возникновение корня у растений произошло в то время, когда они перешли на сушу. При этом корень появился позже стебля и листьев. Первые настоящие корни сформировались у плаунов. Наивысшая дифференциация и специализация корня произошла уже у семенных растений.

Типы корней по происхождению

В зависимости от происхождения, выделяют:

главный корень. Он формируется из зародышевого корешка семени;
придаточные корни. Они появляются на стебле растения, листьях и различных их видоизменениях;
боковые корни. Определить, что перед вами именно этот вид корня растения просто: боковой корень отходит от главного или дополнительных корней.

Главный корень растения появляется из зародышевого корня, который, в свою очередь, возникает в результате прорастания семени.

Корневая шейка — часть между главным корнем и стеблем.

За счет разветвлений главного корня появляются боковые корешки.

Придаточные корни не развиваются из корня. Как правило, они образуются из другой части растения и способствуют увеличению объема корневой системы. В случаях, когда у растения отсутствуют главный и боковые корни, придаточные их заменяют.

Придаточные корни образуются несколькими способами:

из нижней части стебля у однодольных растений;
в результате окучивания растений из части стебля, оказавшейся присыпанной землей. Так происходит с капустой и картофелем;
на подземных стеблях или корневищах многолетних трав;
из донца на луковицах;
на листьях в случаях вегетативного размножения. Такой вариант можно наблюдать у фиалок и бегоний.

Если сравнивать поверхность корня и поверхность надземной части, то у многих растений первая будет заметно больше.

К примеру, озимая рожь имеет поверхность корня, которая в 130 раз длиннее поверхности части, находящейся над землей.

У пустынных растений корни могут углубляться более чем на 20 метров.

Каждый вид растения отличается индивидуальной глубиной проникновения корней, степенью ветвления и глубиной ветвления корней. Все это зависит, в первую очередь, от внешних условий.

Типы корневых систем

Корневая система — совокупность всех корней, присутствующих у одного растения.

Типы корневой системы делятся по происхождению. Бывают:

Стержневая или система главного корня. В ней можно легко определить главный корень — по размеру, развитию корня и направлению роста корня по вертикали. Такая система встречается практически у всех двудольных растений.
Мочковатая или система придаточных корней растения. Такая система отличается быстрым отмиранием главного корня. В некоторых случаях он вообще не отличается от придаточных корней. Мочковатая система характерна для однодольных растений, а также отдельных двудольных (лютиковые, подорожники).
Смешанная корневая система. Главный корень здесь развит хорошо. Придаточные корни также присутствуют. Такую систему корней можно наблюдать у капусты, помидоров, подсолнуха.

Встречается также разделение корневой системы по характеру распределения основной массы корней в почве. Выделяют:

поверхностную корневую систему. Здесь корни находятся близко к поверхности почвы. К примеру, у ели или тюльпана;
глубинную корневую систему. Развитие корней происходит в глубину;
универсальную корневую систему. Развитие корней осуществляется и в ширину, и в глубину равномерно. Наблюдается у картофеля и пшеницы.

Зоны корня

Если двигаться по корню снизу вверх, то он состоит из:

корневого чехлика;
зоны деления клеток или конуса нарастания;
зоны растяжения клеток;
зоны всасывания или зоны корневых волосков;
зоны боковых корней или проводящей зоны.

Корневой чехлик — специальное образование, прикрывающее растущую верхушку корня наподобие колпачка, защищающее корень от повреждений твердыми элементами грунта, обеспечивающее движение корня в грунте за счет слизи и постоянного отделения клеток внешнего слоя.

Период времени от образования клетки чехлика до ее отмирания у каждого вида растения свой, но обычно — от 4 до 9 дней.

У отдельных растений корневого чехлика нет. К примеру, у ряски вместо него имеется специальный кармашек, который защищает корень от вымывающего действия воды.

За корневым чехликом находится конус нарастания корня или зона деления клеток. Она образуется с помощью клеток с тонкими стенками, плотно сомкнутыми между собой и делящимися без остановки.

За зоной деления располагается зона растяжения клеток. Здесь они вытягиваются и получают постоянную форму. Клетки удлиняются, и корень растет в длину. Зона деления и зона растяжения формируют зону роста корня.

Зона всасывания или зона корневых волосков находится выше зоны роста. Длина таких волосков составляет 1,5-2 см. Здесь клетки внешнего слоя корня формируют множество одноклеточных выростов — корневых волосков. Строение корневых волосков способствует поглощению ими воды и растворенных в ней солей из почвы. Таким образом, поглощающая поверхность корней увеличивается в несколько раз. Корешок густо покрыт корневыми волосками.

Корень яблони имеет на 1 мм. своей поверхности примерно 300 корневых волосков, кукуруза — больше 400.

Корневые волоски разные по длине и могут быть как 0,05 мм. так и 10 мм. Продолжительность жизни корневых волосков яблони составляет от 10 до 20 дней. После этого они отмирают и соскабливаются. Зона корневых волосков смещается, потому что корень растет, а вместо отмерших волосков образуются новые.

Проводящая зона находится выше зоны всасывания. Здесь нет корневых волосков, зато есть боковые корни, за счет которых растение держится в почве.

Сосуды и ситовидные трубки на этом участке используются для движения по ним воды и растворенных в ней минеральных солей к надземным органам растения. Органические вещества, питающие клетки корня, перемещаются вниз.

Строение корня

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

Разговор о строении корня растения нужно начинать с эпиблемы.

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:

Экзодерму. Это внешний слой строения корня, образованный несколькими слоями многоугольных и плотно прилегающих клеток. Позже эти клетки выполняют защитную функцию.
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.
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.

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:

Особенности роста корня

Строение корневой системы тесно связано с ростом корня. Рост, в свою очередь, зависит от множества факторов: степени плодородности, влажности, температуры, воздухопроницаемости почвы.

Если почва уплотненная или слишком влажная, то корень будет расти медленно. То же самое происходит и в случаях, когда почва недостаточно влажная.

Интенсивное развитие корневой системы будет наблюдаться при температуре, подходящей конкретному виду растения. Если температурные показатели немного снижаются, то корни будут расти лучше, а при повышении температуры лучше растут органы растения, находящиеся над землей.

Плодородие почвы также влияет на рост и развитие корней. Если почва низкоплодородная, то корни будут развиваться хорошо, а если высокоплодородная — не очень. Во втором случае хорошо себя будет чувствовать надземная часть растения.

При внесении в почву фосфорных удобрений корни будет расти лучше.

Интенсивность фотосинтеза — еще один фактор, определяющий рост корней. При регулярном скашивании надземной части корни растут медленнее — соответственно, их масса уменьшается.

При обильном урожае также замедляется рост корней, а при удалении соцветий — активизируется.

Читайте также: