Корінь і коренева система

Корінь – це основний вегетативний орган рослини, що розташовується зазвичай в грунті. Більшість коренів мають циліндричну форму і радіальну симетрію. Його верхівка витягнута на конус і спрямована до центру Землі, тобто він має позитивним Геотропізм. Для коренів характерний тільки верхівковий ріст і бічне розгалуження. На меристематические кінчику кореня знаходиться чохлик, що захищає верхушечную меристему. Бічні корені закладаються ендогенно. Коріння можуть утворюватися на стеблі і листі. У деяких рослин на коренях формуються нирки, однак, на коренях ніколи не утворюються листи й не формуються генеративні органи. Корінь утворюється з зародкового корінця насіння і зазвичай першим з’являється у рослин.
Корінь виконує опорну функцію, заякоревая рослина у грунті. Він поглинає з грунту воду з розчиненими в ній мінеральними солями і проводить їх до втечі. У клітинах коренів з солей, поглинених з грунту, і органічних речовин, що надійшли в клітини кореня з листя, утворюється ряд важливих органічних сполук (амінокислоти, гормони, алкалоїди). Синтезовані в коренях речовини пересуваються в інші органи. Деякі речовини в корінні відкладаються в запас. У ряду багаторічних рослин коріння здатні до скорочення і втягуванню підстави втечі в грунт. Завдяки цьому бруньки на пагонах у трав, чагарників, кустарничков виявляються зануреними у верхні грунтові шари. Там вони захищені від зимових холодів і иссушающего літньої спеки. У деяких рослин (осики, обліпихи, осоту, малини та інших) на коренях закладаються додаткові бруньки. З них формуються придаткові корнеотприсковие пагони, які можуть служити для вегетативного розмноження. Коріння рослин виділяють в грунт різні органічні речовини – цукру, кислоти (оцтову, мурашину) і деякі мінеральні сполуки, які переводять важко розчинні речовини в легко засвоювані. Завдяки кореневим виділенням навколо рослин створюється ризосфера – найбільш сприятлива зона для розвитку різних мікроорганізмів, діяльність яких має велике значення у харчуванні рослин. Кореневі виділення можуть гнітюче впливати на поруч зростаючі рослини. Аллелопатия – вплив спільно виростають рослин один на одного, забезпечуючи їх взаємодія.
У будові кореня відповідно до виконуваних ним функціями виділяють 4 зони (різких кордонів між ними немає, а спостерігається поступовий перехід від однієї зони до іншої):
1. Зона поділу розташована на верхівці кореня (близько 1 мм) і прикрита кореневим чехликом. Кореневої чохлик захищають цю зону від пошкоджень.
2. Зона розтягування характеризується розтягуванням утворилися клітин, що зумовлює зростання кореня в довжину.
3. Зона всмоктування чітко помітна завдяки наявності кореневих волосків, які здійснюють поглинання з грунту води і мінеральних солей.
4. Зона проведення або розгалуження. Галуження кореня – це процес утворення на ньому нових коренів. У всіх насіннєвих та багатьох вищих спорових рослин розгалуження кореня бічне, так як нові дочірні коріння з’являються збоку на материнському.
У рослини зазвичай є не один корінь, а декілька і частіше – багато. Всі коріння однієї рослини утворюють кореневу систему. Таким чином, кореневою системою називають сукупність всіх коренів рослини. Коренева система забезпечує більш надійне закріплення рослини в грунті. При множинності коренів збільшується усмоктувальна поверхня, через яку в рослину надходить вода і мінеральні солі, так як кожен окремий корінь поблизу верхівки має зону всмоктування.

Коренева система може бути утворена корінням різними за походженням: головним, бічними і підрядними (рис. 1). Головний корінь у рослини завжди один, його називають коренем 1-го порядку. Початок йому дає корінець зародка насінини. При розгалуженні головного кореня в зоні розгалуження утворюються бічні корені 2-го порядку. На них, у разі їх розгалуження, виникають бічні корені 3-го порядку і т. Д. Корені, які утворюються на пагонах, називають підрядними («стеблеродние» додаткові корені). Гілкуючись, вони так само дають початок бічним кореням. Додаткові корені можуть утворюватися і на більш старих ділянках головного кореня («корнеродние» додаткові корені).
До складу кореневої системи входять коріння, що відрізняються за будовою і функціями. Виділяють наступні функціональні типи коренів: 1) скелетні – опорні, що володіють механічною міцністю, одревесневающие багаторічні коріння; 2) ростові коріння – швидко наростаючі своїми верхівками, постійно подовжуються, але мало розгалужені; 3) смокчуть коріння – тонкі інтенсивно розгалужені, недовговічні коріння; 4) втягують – коріння, що скорочуються в довжину, зазвичай існують один сезон; 5) ефемерні (тимчасові) – тонкі, численні недовговічні коріння, що з’являються у вологі періоди вегетативного сезону; 6) запасаючі коріння – потовщені, слабо розгалужені, накопичують у своїх тканинах значні запаси поживних речовин; 7) коріння знаходяться в симбіозі з нижчими рослинами: а) мікоризні коріння; б) утворюють бульби з азотофиксирующими бактеріями.
Існує кілька класифікацій кореневих систем: за формою, походженням, глибиною проникнення в грунт, ступеня розгалуження і охоплення грунту.
1. За формою кореневі системи ділять на стрижневі й мочкувате. Стрижневою називають кореневу систему, у якої добре розвинений головний корінь, а підрядні і бічні займають підлегле становище (кульбаба лікарський, конюшина гірська, лопух великий). Якщо у рослини переважають додаткове коріння, а головний розвинений слабко або зовсім відсутня, кореневу систему називають мочковатой. Вона властива злаків, цибулі ріпчастій, подорожнику великому, жовтець едкому. У процесі життя рослини можлива зміна стрижневий кореневої системи на мочковатую. Іноді виділяють «вторинно-стрижневу» кореневу систему. У рослин може сформуватися коренева система, подібна зі стрижневою, де панівне становище займає придатковий за походженням корінь – «вторинний стрижневий корінь». Нерідко виділяють бахромчату кореневу систему. Вона характерна для рослин утворюють довгі кореневища (вороняче око четирехлістний, копитняк європейський, дзвоники персиколисті): від їх вузлів відходять невеликі «мочки» придаткових коренів.
2. За походженням виділяють систему головного кореня, придаткову і змішану кореневі системи. Система головного кореня утворена добре розвиненим головним коренем і відходять від нього бічними. Придаткових коренева система характеризується наявністю у рослини тільки придаткових і бічних коренів. Якщо в освіті кореневої системи беруть участь всі три типи коренів (головний, бічні і додаткові), кореневу систему називають змішаною.
3. За глибиною проникнення коренів у грунт виділяють три типи кореневих систем: поверхневі (20-50 см), глибинні (2-10 і більше метрів) і універсальні (з корінням, глибоко йдуть в грунт і поверхневими). В умовах сухого і жаркого клімату у рослин зазвичай розвивається глубокоуходящая коренева система, нерідко досягає ґрунтових вод. Навпаки, в умовах вічної мерзлоти в північних районах (в тундрі, лісотундрі), де протягом короткого і холодного літа грунт прогрівається на невелику глибину, у рослин розвивається поверхнева коренева система. Не проникають глибоко в грунт коріння рослин, які ростуть на болоті, де грунт перенасичений водою і рослина відчуває нестачу в кисні.
4. За ступенем розгалуження і охоплення ґрунту розрізняють екстенсивні (малогіллясті, що охоплюють великий обсяг грунту) і інтенсивні (сильно розгалужені і невеликі за обсягом захоплення грунту).
У одного і того ж виду рослин залежно від грунтово-грунтових умов формується різна коренева система. Сосна на болоті утворює поверхневу кореневу систему, а на помірно вологих і не дуже бідних грунтах – більш потужну, що складається з глибоко проникає в грунт стрижневого головного кореня і довгих бічних.
Вивчення кореневої системи рослин має велике практичне значення. Змінюючи умови вирощування рослин, можна регулювати процес формування кореневої системи. Так при видаленні (пікіровки) головного кореня розвивається більш потужна і розгалужена коренева система за рахунок бічних коренів. Обсяг кореневої системи можна збільшити при окучивании рослин. У цьому випадку на пагонах будуть утворюватися додаткові корені. Ці прийоми активно використовуються при вирощуванні рослин.

11.2: Вторинне зростання

Малюнок \(\PageIndex<1>\) : Перетин соснового кореня на ранніх стадіях первинного росту. Утворюється перший шар перидерми, внаслідок чого епідерміс відшаровується. Перидерма в даний час є самим зовнішнім шаром, що складається з декількох шарів суберізованих клітин пробки, коркового камбію та великих клітин, які називаються феллодермою. Кора знаходиться якраз всередині феллодерми і стає все менше в міру зростання кореня. Ряди клітин безпосередньо всередині кори – це вторинні флоемні клітини (забарвлені в синьо-зелений колір), які виробляються судинним камбієм (кільце клітин, забарвлених світло-синім кольором між ксилемою і флоемою). Якраз всередині судинного камбію, складаючи центр кореня, знаходиться вторинна ксилема (забарвлена в червоний колір, завдяки вторинній стінці). У вторинній ксилемі є великі отвори, де проходять смоляні канали. Струни клітин паренхіми проходять латерально через судинну тканину. Вони називаються ксилемними променями і флоемними променями в залежності від їх розташування всередині судинної тканини. Зображення з бібліотеки зображень Біонауки коледжу Беркшира, CC0, через Вікісховище.

Покритонасінні

Малюнок \(\PageIndex<2>\) : Старший корінь Quercus, 40х. «У молодих коренів судинний циліндр оточений двома кільцями клітин, перициклом і ендодермісом, а над цими шарами корою і епідермісом. У старших коренів основна активність пробки камбій замінює епідермальні і коркові тканини з захисною зоною пробки, багатою перидермою. Крайній шар перидерми складається з шарів коркових клітин, феллема, які виробляють гідроізоляційну субстанцію суберин. Клітини пробки мертві в зрілості. Глибоко до феллеми знаходиться шар живого коркового камбію або феллогену і якраз під цим шарами пробкової паренхіми або феллодерми. Багато клітин в перидермі містять темні фарбувальні дубильні речовини. Судинний циліндр складається з зовнішнього вузького кільця флоеми, а глибоко до цього – судинного камбію. Судинний камбій залишається активним, виробляючи щорічний ріст вторинної флоеми до зовнішньої сторони кореня і вторинної ксилеми до центру кореня. Через більшої продукції ксилеми в основній масі судинного циліндра переважають радіально розташовані промені вторинної ксилеми, перемежовані з мозковими променями клітин паренхіми. Однорічні ростові кільця весняної і літньої деревини важко відрізнити в коренях. Як перицикл, так і ендодерміс, які обертають судинний циліндр в більш молоді коріння, втрачаються через сезонного зростання судинного циліндра. Центр кореня складається з первинної ксилеми». Текст підпису та зображення з Бібліотека зображень Біонауки коледжу Беркшира, CC0, через Вікісховище. Малюнок \(\PageIndex\) : Мічений поперечний переріз через старий корінь Quercus, 100x. A=Periderms, B = вторинний флоем, C = судинний камбій, D = вторинна ксилема, E = первинна ксилема. Зображення з бібліотеки зображень Біонауки коледжу Беркшира, CC0, через Вікісховище. Етикетки, додані Марією Морроу. Малюнок \(\PageIndex\) : Мічений поперечний переріз через зовнішні тканини старшого кореня Quercus, 400x. A = Клітини пробки, B = корковий камбій, C = феллодерм (A, B і C = перидерм), D = вторинні флоемні волокна, E = вторинний флоем, F = судинний камбій, G = вторинна ксилема. Зображення з бібліотеки зображень Біонауки коледжу Беркшира, CC0, через Вікісховище. Етикетки, додані Марією Морроу. Малюнок \(\PageIndex\) : Поперечний переріз через вторинну ксилему старшого кореня Quercus, 400x. Ряди більш темних клітин (позначені стрілками) – це клітини паренхіми, які перетинають вторинну ксилему і флоему. У ксилемі вони називаються ксилемними променями. У флоемі вони називаються флоемними променями. Зображення з бібліотеки зображень Біонауки коледжу Беркшира, CC0, через Вікісховище. Етикетки, додані Марією Морроу.

Recommended articles

1. Article type Section or Page License CC BY-NC License Version 4.0
2. Tags
   1. authorname:mmorrow
   2. bark
   3. program:oeri
   4. secondary growth
   5. source[translate]-bio-32605
   6. wood