Корень — подземный вегетативный орган растений
Корень — это подземный вегетативный орган, который характеризуется радиальной симметрией, неограниченным верхушечным ростом в длину и способностью к ветвлению.
Боковые разветвления корня возникают эндогенно (из внутренних тканей). Точка роста корня покрыта корневым чехликом. У корня нет ни листьев, ни в определённом порядке размещённых почек.
Корень возник позже стебля и листа — в связи с переходом растений к жизни на суше. Настоящие корни впервые образовались у плаунов, но наивысшей дифференциации и специализации достигли у семенных растений.
По происхождению различают такие типы корней:
- главный, который образуется из зародышевого корешка семени;
- придаточные, которые образуются на стеблях, листьях или их видоизменениях;
- боковые, которые отходят от главного или дополнительных корней.
Зародышевый корень, который при прорастании семени выходит из него, даёт главный корень. Участок на границе между главным корнем и стеблем называется корневой шейкой. Разветвления главного корня образуют боковые корешки.
Придаточные корни, развивающиеся не из корня, а из иной части тела растения, увеличивают корневую систему, а там, где нет главного и боковых корней, заменяют их. Такие корни образуются у однодольных растений из нижней части стебля; при окучивании некоторых растений (картофель, капуста) — из той части стебля, которая засыпается землей; у многолетних трав — на подземных стеблях (корневищах); на луковицах — из донца; при вегетативном размножении — на листьях (фиалки, бегония).
У многих растений поверхность корня намного больше поверхности надземной части (у озимой ржи — в $130$ раз). Корни могут углубляться более чем на 20 м (растения пустыни).
Глубина проникновения корней, степень их ветвления и глубина, на которой оно происходит характерны для каждого отдельного вида растений и зависят от внешних условий.
Корневая система. Типы корневых систем
Корневая система — это совокупность всех корней одного растения.
По происхождению различают такие типы корневых систем:
- Стержневая, или система главного корня - главный корень хорошо выделяется среди других по размерам, мощному развитию и вертикальному направлению роста (почти у всех двудольных растений);
- Мочковатая, или система придаточных корней - главный корень быстро отмирает или не отличается от многочисленных достаточно развитых придаточных корней (у всех однодольных растений, а из двудольных — у лютиковых и подорожников);
-
Смешанная корневая система - имеет хорошо развитый главный корень и многочисленные придаточные корни (у помидоров, капусты, подсолнуха).
По характеру распределения основной массы корней в почве различают такие корневые системы:
- поверхностную — корни располагаются близко к поверхности почвы (у тюльпана, ели);
- глубинную — корни развиваются в глубину (верблюжья колючка, саксаул); универсальную — корни равномерно развиваются вглубь и вширь (картофель, пшеница).
Зоны корня
В направлении снизу вверх в корне расположены корневой чехлик и несколько функциональных зон.
- корневой чёхлик;
- зона деления клеток (конус нарастания);
- зона растяжения клеток;
- зона всасывания (зона корневых волосков);
- проводящая зона (зона боковых корней).
Корневой чехлик - специальное образование, которое подобно колпачку прикрывает растущую верхушку корня, защищает её от повреждений твёрдыми частичками грунта и способствует (благодаря слизи и постоянному отделению клеток внешнего слоя) движению корня в грунте.
От образования каждой клетки чёхлика до её отмирания у разных видов растений проходит $4—9$ суток. У некоторых водных растений, например, у ряски, вместо корневого чёхлика кончик корня гнадёжно защищён специальным кармашком от вымывающего действия воды.
Под корневым чехликом находится конус нарастания корня, или зона деления клеток, образованая клетками с тонкими стенками, которые плотно сомкнуты между собой и беспрестанно делятся.
За зоной деления находится зона растяжения клеток, где они вытягиваются и приобретают постоянную форму. Благодаря удлинению клеток корень растёт в длину. Вместе зона деления и зона растяжения клеток образуют зону роста корня.
Выше зоны роста корня размещена зона всасывания, или зона корневых волосков длиной $1,5 — 2$ см. В этой зоне клетки внешнего слоя корня образуют многочисленные одноклеточные выросты - корневые волоски, которые поглощают из почвы воду и растворённые в ней соли, увеличивая поглощающую поверхность корней во много раз. Корневые волоски очень густо покрывают корешок.
На $1$ мм поверхности корня яблони есть около $300$ корневых волосков, а кукурузы — более $400$.
Длина корневых волосков у разных растений колеблется от $0,05$ до $10$ мм. Они недолговечны.
У яблони корневые волоски живут $10 — 20$ суток, а потом отмирают и соскабливаются.
Вместо отмерших волосков образуются новые, потому по мере роста корня в глубину перемещается и зона корневых волосков.
Над зоной всасывания размещена проводящая зона, или зона боковых корней, составляющая большую часть корней. В этой зоне корни не имеют корневых волосков, но тут образуются боковые корни, которые удерживают растение в почве. По проводящим элементам (сосудам и ситовидным трубкам) этого участка вода и растворённые в ней минеральные соли двигаются к надземным органам растения, а необходимые для питания клеток корня органические вещества перемещаются вниз.
Внутреннее строение корня в зоне корневых волосков.
В зоне всасывания внутреннее строение корней всех растений одинаково. Покровная ткань — эпиблема — состоит из одного шара живых тонкостенных плотно сомкнутых клеток, которые способны образовывать корневые волоски.
Под эпиблемой размещена первичная кора, которая состоит из трёх слоёв. Внешний — экзодерма) -образован несколькими слоями многоугольных плотно прилегающих клеток, которые со временем опробковвевают и исполняют защитную функцию. Средний шар — мезодерма — образован живыми клетками паренхимы, в которых запасаются питательные вещества. В этих же клетках синтезируются некоторые органические соединения и происходит их транспорт в ткани. Благодаря наличию в этом шаре межклетников происходит газообмен. Мезодерма занимает наибольший объём первичной коры. Внутренний слой первичной коры — эндодерма — состоит из одного ряда клеток, которые в молодом состоянии живы, а со временем опробковевают, древеснеют и отмирают. Они становятся непроницаемыми для воды. Раствор минеральных солей из почвы может проникать к центру корня лишь сквозь тонкостенные живые пропускные клетки.
Непосредственно под эндодермой находится центральный цилиндр. Его внешний слой — перицикл — это образующая ткань, которая даёт начало боковым корням, потому его часто называют корнетворным слоем.
В средине центрального цилиндра расположена живая паренхимная ткань, в которую углублён проводящий пучок и механические элементы.
Рост корня. Факторы, влияющие на процесс роста корня
Развитие и рост корневой системы растений зависят от плодородия почвы, её влажности и температуры, а так же воздухопроницаемости почвы. На уплотнённых и чрезмерно влажных почвах корни замедляют рост. Но при недостаточной влажности почвы рост и развитие корней так же задерживаются.
Как и надземные органы, корневая система будет лучше и интенсивнее развиватьсяпри оптимальной для данного вида температуре. При незначительном снижении температуры будут лучше расти корни, а при повышении - надземные органы растения.
Рост и развитие корневой системы в значительной степени зависит и от плодородия почвы. На низкоплодородных почвах корни развиваются лучше, чем надземная часть растения, а на высокоплодородных — наоборот. Лучшему росту корней способствует внесение фосфорных удобрений.
Рост корней зависит так же от интенсивности фотосинтеза. При регулярном скашивании надземной части растений замедляется рост корней, что приводит к уменьшению их массы. Обильный урожай так же замедляет рост корней, а удаление соцветий наоборот стимулирует его.
