Корень и его функции
Корень один из вегетативных органов растения. Имеет неограниченный рост и положительный геотропизм.
Функции корня:
- закрепляет растение в почве;
- поглощает и проводит в надземные органы воду и растворы минеральных солей;
- синтезирует биологически активные вещества (витамины, гормоны, алкалоиды);
- выделяет в почву различные кислоты (яблочную, угольную);
- участвует в дыхании растения;
- является депо запасных питательных веществ;
- является органом вегетативного размножения;
- вступает в симбиоз с клубеньковыми бактериями и грибами (микориза).
Виды корней и корневые систем
Виды корней:
- главный корень — образуется при прорастании семени из корешка зародыша;
- придаточные корни образуются на стеблях и листьях;
- боковые корни ветвления главного и придаточных корней.
Совокупность всех корней одного растения составляет его корневую систему.Типы корневых систем:
- стержневая — хорошо выражен главный корень (у большинства двудольных растений);
- мочковатая — представлена придаточными и боковыми корнями, рост главного корня при этом останавливается (у однодольных и травянистых двудольных растений).
Внешнее строение корней
Проникновение и распределение корней в почве зависит от вида растения и типа почвы, от условий обитания растения. Корни могут иметь форму цилиндрическую (хрен), коническую (одуванчик), нитевидную (злаковые). Корни растут быстро и образуют развитую ‚ корневую систему при оптимальных условиях (достаточная влажность, прогретая и рыхлая почва). Динамика водного режима определяет разнообразие корней растений пустыни: мелкая, слаборазвитая корневая система у растений, использующих влагу поверхностных слоев почвы (песчаные кустарники пустыни Каракум) и мощные длинностержневые корни растений, проникающие до 15 м в глубину (верблюжья колючка). Корни культурных растений распределяются и вертикально и горизонтально с преобладанием в том или ином направлении (корни яблони проникают в почву на глубину до 4 м, в стороны от ствола до 15 м).
Внутреннее строение корня
Продольный срез:
- зона деления клеток (конус нарастания‚ образовательная ткань) покрыта корневым чехликом; его клетки выделяют слизь, выполняют защитную функцию‚ определяют направление роста корня; быстро отмирают и заменяют новыми;
- зона роста (клетки вытягиваются и увеличиваются в размерах);
- зона всасывания(зона корневых волосков): корневой волосок — выпячивание клетки кожицы длиной до 10 мм — имеет клеточную оболочку и цитоплазму с вакуолями и всеми органоидами. Срок жизни волосков — 10 — 20 суток, затем они отмирают и заменяются новыми. Корневые волоски всасывают из почвы воду и минеральные вещества;
- зона проведения: в ее центральной части расположены провоцящие ткани, по трахеидам и трахеям которых к стеблю передвигаются вода и растворы минеральных солей; в этой зоне от главного корня начинают ответвляться боковые корни.
Поперечный срез.
В зоне всасывания у молодого корня покровная ткань представлена кожицей с корневыми волосками. Под ней находятся клетки коры (крупные, округлые, с тонкими оболочками). Проводящие ткани образуют в корне осевой (центральный) цилиндр, состоящий из продольных тяжей, в которых чередуются участки ксилемы и флоэмы. По мере роста корня между ксилемой и флоэмой развивается слой камбия (образовательная ткань).
Рост корня в толщину происходит благодаря делению клеток камбия — образуются новые элементы ксилемы, флоэмы и механической ткани. В длину корень растет за счет деления клеток конуса нарастания — точка роста корня (зона деления).
Поглощение корнями воды и удобрений
Поглощение корнями воды и растворов минеральных солей происходит следующим образом:
- в корневые волоски вода из почвы поступает посредством осмоса, растворы минеральных солей -диффузией и активным транспортом;
- по паренхиме растворы переходят от клеток с меньшей сосущей силой к клеткам с большей сосущей силой (величина сосущей силы определяется разностью осмотического и тургорного давления). Тургорное давление — это давление живого содержимого клетки на ее оболочку. Оно изменяется по мере поступления в клетку воды. Различие в концетрации солей в цитоплазме клетки и в почве определяет осмотическое давление. Величина корневого давления (сила выталкивания растворов из клеток корня), испарение воды листьями и явление капиллярности обеспечивают движение растворов солей от корня по сосудам стебля.
Удобрения и их виды
Удобрения — минеральные или органические соединения, которые вносят в почву для повышения ее плодородия. Плодородие — это содержание в почве питательных веществ, определяемое количеством перегноя (перегной образуется при разложении погибших растений и животных). Самые плодородные почвы — черноземы (слой перегноя до 1 м). Подзолистые почвы имеют слой перегноя до 20 см. Еще беднее перегноем глинистые и песчаные почвы. Внесение удобрений во время роста растений называется подкормкой; она может быть сухой или жидкой.
Удобрения бывают минеральные и органические.
К минеральным удобрениям относятся:
- азотные: селитра, мочевина, сульфат аммония; хорошо растворимы в воде; влияют на рост надземных частей растений; вносятся в почву перед посевом;
- фосфорные: суперфосфат; плохо растворимы в воде; ускоряют созревание плодов и повышают холодостойкость растений; вносятся в почву осенью вместще` с навозом;
- калийные: (хлорид калия, зола); хорошо растворимы в воде; усиливают развитие и рост корневой системы; вносятся в почву в первой половине лета.
Органические удобрения: навоз, птичий помет, торф, перегной. Навоз содержит азот, фосфор и калий и является полным удобрением (при отсутствии одного из соединений удобрение будет неполным).
В почву вносят также бактериальные удобрения и различные микроэлементы (бор, медь, марганец, молибден, цинк, алюминий). Бактериальные удобрения (азотобактерин, фосд фобактерин) содержат микроорганизмы, которые активизируют биохимические процессы в почве и улучшают питание растений.
Дыхание корня. Корни, как и все растение, поглощают кислород и выделяют углекислый газ. Затрудняется газообмен на глинистых и заболоченных почвах. Для улучшения поступления воздуха почву регулярно рыхлят. Рыхление часто называют сухой поливкой, так как оно помогает сохранять в почве влагу.
Видоизменения корней
- корнеплоды (свекла, брюква, турнепс, морковь) видоизменения главного корня, депо запасных питательных веществ;
- корневые клубни (батат, георгины) — мясистые утолщения боковых или придаточных корней, в которых накапливаются преимущественно углеводы;
- ходульные корни (мангровые деревья тропиков) — многочисленные придаточные корни, которые поднимают растения над водой;
- воздушные корни (тропические растения из семейства орхидных) развиваются как придаточные из стебля и свободно свисают вниз; их ткань концентрирует атмосферную влагу;
- дыхательные корни (болотные растения) выступают над водой и служат проводником воздуха для растения.
