Меню

Корень орган минерального питания виды корней

Корень

Корень — вегетативный орган растения, обладающий положительным геотропизмом (растет по направлению силы притяжения), имеющий цилиндрическую форму и радиальную симметрию. До тех пор пока на кончике корня есть верхушечная (апикальная) меристема, корень способен к росту. Ключевое отличие корня от побега в том, что верхушечная меристема защищена корневым чехликом, который покрывает ее. Запомните также, что на корне никогда нельзя найти листья. Основные функции корня:

  • Опорная функция — закрепляет растение в почве (заякоривание)
  • Всасывание воды и растворенных в ней минеральных веществ из почвенного раствора
  • Синтез органических веществ — в клетках корня происходит образование важных для растения соединений (алкалоиды, гормоны, аминокислоты)
  • Запасание питательных веществ — корень накапливает крахмал, масла
  • Вегетативное размножение — может осуществляться частями корня

Иногда на корнях закладываются придаточные почки — так называют почки, которые закладываются вне типичных мест развития почек (вне пазухи листа и верхушки побега). Из них прорастают побеги, часто называемые корневой порослью или корневыми отпрысками.

Симбиоз с бактериями, грибами

Клубеньковые (азотфиксирующие) бактерии объединяются на корнях в особые образования — клубеньки. Эти бактерии способны преобразовывать атмосферный азот (молекулярное вещество) в азотсодержащие сложные вещества, которые усваиваются растениями. С мицелием грибов корень образует симбиоз, который называется микориза (или грибокорень).

Корневая система и происхождение корней

Корневую систему образуют в совокупности все корни растения. Она обеспечивает надежное заякоривание растения в почве. У растений встречается три основных типа:

    Стержневая корневая система

Хорошо выражен, развит главный корень, выделяется на фоне остальных корней. Боковые и придаточные корни не выделяются, занимают по отношению к главному подчиненное положение. Характерна для двудольных растений: клевера, одуванчика лекарственного, лопуха большого.

Мочковатая корневая система

Главный корень не развит или быстро отмирает, преобладают придаточные корни, растущие от побега. Корни равнозначны между собой. Мочковатая система характерна для большинства однодольных растений: лук репчатый, злаки. Для некоторых двудольных: подорожник большой, лютик едкий.

Смешанная корневая система

Можно отличить главный корень, он выделяется по размеру. Однако, хорошо развиты множественные придаточные и боковые корни. Смешанная корневая система характерна для клубники, земляники.

Зоны корня

Зоны корня являются отражением его роста и развития. Я всегда говорю учениками, что воображение — это самое важное. Представьте корень, растущий вглубь почвы. Он сталкивается со множеством проблем и задач, которые зоны корня помогают решать. По мере роста вглубь, зоны корня сменяют друг друга в направлении роста. Итак, какие же зоны корны выделяют?

    Зона размножения (деления)

Это зона представлена мелкими, быстро делящимися клетками верхушечной (апикальной) меристемы, расположенной на верхушке конуса нарастания. Такие молодые клетки особенно уязвимы, поэтому с целью защиты зону размножения покрывает корневой чехлик. Его клетки постоянно погибают от соприкосновения с почвой, образуя слизистый чехол, способствующий росту корня вглубь почвы и снижающий трение о почву.

Корневой чехлик у злаковых растений образуется из меристематических клеток, совокупность которых называется калиптрогеном. У двудольных растений имеется дерматокалиптроген, из которого помимо корневого чехлика развивается протодерма, из которой далее дифференцируется ризодерма (эпиблема).

Зона роста (растяжения)

В этой зоне поделившиеся «молодые клетки — взрослеют», набирают цитоплазматическую массу, увеличиваются в размерах. Именно за счет их роста зона деления корня проталкивается вглубь почвы, что и обеспечивает рост корня.

Здесь происходит дифференцировка клеток, формируются основные типы тканей. Клетки ризодермы (эпиблемы) образуют корневые волоски — волосовидный вырост. Важно отметить, что корневой волосок это вырост одной клетки. Однако клеток очень много, и в совокупности все их корневые волоски существенно увеличивают площадь всасывания корня. Врастая в почву, корневые волоски выполняют одну из важнейших функций корня — всасывание воды и растворенных в ней минеральных солей из почвенного раствора. По длине зона всасывания занимает 1-1,5 см.

По мере роста корня вглубь почвы корневые волоски отпадают, когда-то активная зона всасывания теперь становится другой крайне важной зоной — проведения. По протяженности зона проведения корня превосходит все остальные: она тянется вплоть до корневой шейки — места перехода корня в стебель, достигает 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 получается разветвленной, и растение дает хороший урожай.

Корневое дыхание

В корнях идет процесс дыхания, подобно тому, как и в других органах. Для нормального роста и развития к корню должен поступать свежий воздух, содержащий кислород. При плохой структуре почвы ее насыщение водой приводит к настоящему кислородному голоданию корней — асфиксии, и далеко не все растения устойчивы к этому явлению. Есть виды, которые совершенно не переносят затоплений и требуют хорошей аэрации почвы — дуб черешчатый, бук.

Отметьте для себя важность аэрации корней растения, посмотрев на следующий опыт. С помощью груши в левой части рисунка в воду накачивают воздух, частично растворяющийся в воде — корни получают кислород, растение развивается. Справа корневое дыхание затруднено, развитие растения замедлено, и, если асфиксия корней продолжится, растение погибнет.

Видоизменения корней

Запасающий орган, в котором складируется крахмал, сахароза, белки, клетчатка, минеральные соли. Формируется корнеплод из главного корня и основания стебля побега. Корнеплод характерен для двулетних растений: свеклы, петрушки, брюквы, моркови.

В первый год жизни у них формируется корнеплод с запасом питательных веществ, к осени надземная часть отмирает. Следующей весной растение «оживает» именно благодаря запасу веществ в корнеплоде с прошлого года. На второй год растения плодоносят и цветут, после чего отмирают полностью.

Представляют собой видоизменения боковых и придаточных корней. Выполняют запасающую функцию. Внешне утолщены и напоминают клубни. Имеются у чистяка, ятрышника, георгина, батата (сладкий картофель).

Некоторые растения образуют корни в воздушной среде. Воздушные корни встречаются у лиан и эпифитов, растущих в условиях тропиков, где воздух настолько влажный, что из него в буквальном смысле можно всасывать воду, что и делают воздушные корни. Многослойная покровная ткань воздушных корней подобно губке впитывает воду из влажного воздуха. Имеются у тропических папоротников, орхидеи, монстеры.

Слово эпифиты происходит от греч. ἐπι- — «на» и φυτόν — «растение», так обозначают растения, прикрепленные или произрастающие на других растениях, при этом совершенно не получающие от них питательных веществ, то есть явление паразитизма исключается.

Это видоизмененные придаточные корни, выполняющие опорную функцию. Они прикрепляют растения к объектам окружающей внешней среды: стволам деревьев, фасадам зданий, корни прицепки помогают занять растению наиболее благоприятное с точки зрения освещенности место. Яркий примеры — плющ, ваниль.

Видоизмененные придаточные одревесневшие корни, растут на стволах и ветвях до почвы, у ее поверхности сильно разветвляются, тем самым «подпирая» растение. Придают опору растению и его ветвям, закрепляют его в почве. Встречаются у тропических растений: баньян, фикус.

Формируются у растений, произрастающих в воде или на болоте, в качестве механизма адаптации к недостаточному снабжению корней воздухом. Они приподнимаются над поверхностью воды и поглощают воздух. Такие корни имеет болотный кипарис (таксодиум).

Образуются на стволах деревьев для опоры. Могут поддерживать ствол дерева над уровнем воды при затоплениях, укрепляют растение в иле или песчаном грунте приливной полосы морских побережий. Имеются у пандануса.

Видоизменения корней растений-паразитов, с помощью которых они высасывают питательные вещества из клеток растения-хозяина. Эти корни внедряются в стебли других растений и поглощают их соки: воду, растворенные в ней минеральные вещества, органические вещества. Имеются у повилики и заразихи. У омелы, погремка тоже имеются корни-присоски, но они всасывают только воду и растворенные в ней соли.

Бактериальные клубеньки представляют собой видоизмененные боковые корни, которые образуются в результате симбиоза растения и азотфиксирующих бактерий.

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2020

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Источник

Bio-Lessons

Образовательный сайт по биологии

Корень – орган минерального питания. Видоизменения корня.

Зеленые растения получают неорганические (минеральные) вещества с помощью корня. Органические вещества синтезируются зелеными растениями самостоятельно, поэтому в готовом виде они их не употребляют как животные. Исключением являются растения-паразиты.

Растворенные в воде вещества, полученные из почвы, а также газы из воздуха, поступают ко всем тканям и органам растения.

Минеральное питание – это поглощение корнями растений необходимых элементов из почвы, их передвижение и усвоение растениями. Большинство веществ, поглощенных корнями, доставляются в побеги растений в виде минеральных растворов. Происходит это благодаря проводящей системе корней. Следовательно, корень – орган минерального питания.

Видоизменения. Устойчивые изменения каких-либо органов растения, которые передаются потомкам, называются видоизменениями. Если происходит видоизменение, орган начинает выполнять какую-то особую функцию. Это помогает растениям извлекать больше пользы и лучше приспосабливаться к окружающей среде. Для корневой системы также характерны видоизменения.

Корнеплоды – это мощные сочные подземные органы некоторых растений. Они образуются в результате накапливания и откладывания в запас различных органических веществ, отчего корень утолщается и видоизменяется. Например, у моркови большую часть корнеплода составляет сильно разросшийся главный корень. Весной растения используют питательные вещества, накопленные в корнеплодах. Почти все они двулетники: в первый год после посева семян образуются розетка листьев и корнеплод, а на второй год цветоносные побеги (рис.1).

Рис.1 .Строение корнеплода столовой свеклы

Корнеплоды, как и некоторые другие культурные растения, делят на столовые и технические. Столовые сорта (свекла, морковь, редька, редис, брюква, сельдерей и др.) широко используют в пищу, так как они вкусные, сочные, питательные и богаты витаминами. А технические (сахарная свекла) используют как сырье в промышленности (рис.2).

Рис.2 Разнообразие корнеплодов

У растений паразитов, таких как повилика и заразиха (рис.3), развиваются корни-присоски. По форме и цвету они пе похожи па корни других растений. Присоски вначале появляются в виде наростов на кожице побега. Они проникают в ткани растения-хозяина и высасывают питательные вещества. Такие растения-паразиты лишены зеленого пигмента хлорофилла и используют готовые органические соединения. Развитию корней-присосок способствует выделение растениями особых органических кислот, под действием которых растворяется кора растения-хозяина, и паразит легко внедряется в стебель. После этого начинается развитие присосок. Связь с почвой повилике не нужна, она обвивает другие растения. Это является доказательством приспособления растений-паразитов к условиям жизни.

Рис.3 Корни-присоски заразихи и повилики

Корни-опоры – это придаточные корни, встречающиеся у тропических деревьев, которые растут, прижавшись к стволам других деревьев. По мере их развития появляются придаточные корни. Они постепенно удлиняются, достигают почвы, затем сильно утолщаются, приобретая вид стволов (рис.4).

Рис.4 Корни-опоры баньяна

У индийского баньяна корни свешиваются с ветвей, достигают почвы и укореняются. В итоге образуется дерево-роща.

У большинства растений, произрастающих в воде (приливная полоса) или на заболоченных почвах, т. е. в условиях недостаточного обеспечения корней воздухом, формируются надземные дыхательные корни. Такие корни развиваются у деревьев, образующих мангры (растительные сообщества на периодически затопляемых участках). Здесь же можно увидеть и ходульные корни. Эти мощные надземные корни поддерживают стволы деревьев над водой, укрепляют растения в иле и песчаном грунте, а заодно выполняют и функции дыхания.

Питающие воздушные корни располагаются только в воздушной среде и не связаны с почвой. Они служат для поглощения влаги непосредственно из воздуха. Характерны для лиан и многих орхидей (рис.5).

Рис.5 Воздушные корни орхидеи

Корневые клубни. Георгин, батат, ятрышник, чистяк, эремурус откладывают питательные вещества в боковых корнях в запас, поэтому те утолщаются и превращаются в сочные клубни (рис.6).

Рис.6 Корневые клубни

В отличие от корнеплодов (питательные вещества у них откладываются только в главном корне) у корневых клубней утолщаются и становятся сочными все боковые корни. Корневые клубни используются для перезимовки, а также для вегетативного размножения. Высушенные молодые корневые клубни ятрышника, любки двулистной и др. применяют в медицине.

Зеленые растения могут питаться только неорганическими веществами. Минеральное питание – это поглощение корнями растений необходимых элементов из почвы, их передвижение и усвоение растениями. Устойчивые изменения, которые передаются потомкам, называются видоизменениями.
Если происходит видоизменение, орган начинает выполнять какую-то особую функцию.
Корнеплоды – это видоизменения корней некоторых растений, когда главный корень утолщается и в нем запасаются питательные вещества (морковь, свекла). В отличие от корнеплодов у корневых клубней утолщаются и становятся сочными все боковые корни.

Источник



Корень как вегетативный орган растений #13

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:

  1. главный корень — образуется при прорастании семени из корешка зародыша;
  2. придаточные корни образуются на стеблях и листьях;
  3. боковые корни ветвления главного и придаточных корней.

Типы корневых систем и виды корней: 1 — главный корень; 2 — боковые корни; 3 — придаточные корни.

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

  • 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.

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:

  1. азотные: селитра, мочевина, сульфат аммония; хорошо растворимы в воде; влияют на рост надземных частей растений; вносятся в почву перед посевом;
  2. фосфорные: суперфосфат; плохо растворимы в воде; ускоряют созревание плодов и повышают холодостойкость растений; вносятся в почву осенью вместще` с навозом;
  3. 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.

Источник

Читайте также:  Питание при эритематозной гастропатии