Значение корней и их разнообразие
Роль корня в жизни растения. Значение корня можно определить по тем функциям, которые он выполняет.
Важнейшая функция корня — почвенное питание растения, т. е. всасывание воды и минеральных веществ. Чем больше корней, тем лучше питается растение. Для увеличения объема корневой системы растения окучивают (например, томат, картофель). Благодаря всасывающей способности корня растение получает из почвы соли калия, кальция, магния и фосфора, соединения азота и серы и многие другие вещества, необходимые растению для обмена веществ, образования клеток и различных внутриклеточных структур. Например, без магния у растений не образуется хлорофилл.
Другая функция корня — укрепление растения в почве. Надежное закрепление в почве особенно важно при сильном ветре или ливневом дожде. В этих условиях корень, как якорь, крепко удерживает растение на месте. Прочность и гибкость корня достигается тем, что проводящие сосуды, направляющие воду с растворенными веществами вверх к стеблю, вместе с механической тканью сосредоточены в центре корня.
Еще одна функция корня — вегетативное размножение растения.
Бодяк полевой — корнеотпрысковое растение (придаточные почки на корнях). Справа — цветущая часть побега
На корнях некоторых растений образуются придаточные почки, из которых развиваются надземные побеги. Такие растения называют корнеотпрысковыми. Отделившись от материнского, они могут жить как самостоятельные растения. Осина, сирень, щавелек, вьюнок, одуванчик, иван-чай, слива, малина могут размножаться вегетативно — корневыми отпрысками.
Следующая функция корня — запасающая, так как в корне происходит отложение запасных питательных веществ.
Корнеплоды ( А ) и корневые шишки ( Б ) Многообразие корней. У многих растений корни участвуют в запасании питательных веществ. Мясистые подземные органы растений, служащие местом отложения питательных веществ, называют корнеплодами. В них накапливаются углеводы, минеральные соли, витамины и другие вещества. В формировании корнеплодов участвуют и корень, и стебель. Например, у моркови корнеплод образован главным образом утолщенным корнем.
Толстые боковые и придаточные корни в мочковатой корневой системе называют корневыми шишками. Так, у георгины, батата и некоторых других растений утолщены придаточные корни.
У некоторых лиановидных растений (плющ, монстера) корень выполняет роль прицепки, шпильки, крючка. С их помощью растение, не имеющее прямостоячего стебля, поднимается вверх по стене, скале или стволу других растений.
У пандануса, произрастающего в приливно-отливной зоне, развиваются ходульные корни. Они высоко над водой удерживают на зыбком илистом грунте крупные облиственные побеги. У фикуса развиваются столбовидные надземные корни, или корни-подпорки.
Видоизменения корней: 1 — ходульные (панданус); 2 — воздушные (бромелия); 3 — втягивающие (крокус); 4 — столбовидные (фикус-баньян)
У тропических растений, живущих на ветвях деревьев, развиваются воздушные корни. Они часто встречаются у орхидей, бромелиевых, у некоторых папоротников. Воздушные корни свободно висят в воздухе, не достигая земли и поглощая попадающую на них влагу от дождя или росы. У луковичных и клубнелуковичных растений, например у крокусов, среди многочисленных нитевидных корней имеется несколько более толстых, так называемых втягивающих, корней. Сокращаясь, такие корни втягивают клубнелуковицу глубже в почву.
У растений корни видоизменились под воздействием изменений условий окружающей среды.
Значение корней в природе. Корни, пронизывая рыхлые песчаные почвы, укрепляют их. Протискиваясь в плотной глинистой и каменистой почвах, они придают им рыхлость и своими выделениями обеспечивают растворимость поглощаемых минеральных веществ. Постоянно отмирающие корневые волоски вместе с выделениями и слущиванием слизистых клеток чехлика обеспечивают питание (и привлечение) многочисленного микроскопического населения почвы (бактерий, грибов, простейших). Тем самым корни создают благоприятные условия для своей жизни и жизни других организмов.
Еще одно значение корня — служить пищей другим организмам , в том числе и человеку. Корни также обеспечивают плодородие почвы. Кроме названных корень может выполнять и ряд других функций.
Корень приспособлен для поглощения питательных веществ из почвы. Он укрепляет растение в почве, может обеспечивать вегетативное размножение растения и участвовать в запасании питательных веществ. Все разнообразие корней связано с видоизменениями главного или боковых и придаточных корней. Видоизменения корня обусловлены его функциями.
- Какую роль в жизни растений играет корень?
- Каким образом корни участвуют в повышении плодородия почвы?
- Корни каких растений человек часто использует в своем питании?
Источник
Корни обеспечивают растение водой
Корни обеспечивают растение водой, выполняя всасывающую функцию, это обеспечивает поступление воды из почвы в наземные части растения.
Корневая система
Вода в растение поступает из почвенного раствора через корневую систему. Всасывает воду растение не всей поверхностью корня, а только его корневыми волосками. Количество их громадно и достигает нескольких миллиардов у одного растения. Корневые волоски недолговечны, и отмершие быстро заменяются новыми, которые образуются ближе к кончику корня.
Корневые волоски во много раз увеличивают всасывающую поверхность корня. Остальная часть корня покрыта пробкой и служит для проведения воды и закрепления растения в почве. Например, у хлебных злаков общая поверхность корней в 130 раз превосходит надземную.
Корни злаков углубляются в почву на 1,5-2 м, у люцерны и других растений засушливых мест -значительно глубже.
Корни значительно распространяются и в ширину. Общая длина корней со всеми их разветвлениями измеряется километрами, а у крупных растений, например сосны — десятками километров.
Размеры корневой системы
Размеры корневой системы растений непостоянны и зависят от условий, в которых развивается растение. В южных районах растения имеют более развитую и проникающую глубже в почву корневую систему по сравнению с северными, где корни прижаты к поверхности почвы.
Способность корней к ветвлению в 1000 раз превышает таковую у надземных органов.
Корневая система деревьев прижата к поверхности почвы. Огромная корневая система дает возможность растению использовать минимальное количество воды, находящейся в почве.
Поглощение воды непосредственно надземными частями растения — листьями и стеблем — ничтожно, и не может удовлетворить потребности большинства растений в воде. Водные растения, не покрытые кутикулой и пробкой, поглощают воду и минеральные вещества всей поверхностью.
Корневое давление
Всосанная вода передвигается по корню вначале перпендикулярно длине корня, по направлению к центральному его цилиндру, где расположены сосуды. Этот короткий путь воды идет по живым клеткам корня.
Передвижение ее в этом направлении объясняется разницей между величинами сосущей силы клеток. По направлению от периферии корня к его центральному цилиндру сосущая сила клеток возрастать вследствие чего вода доходит до центрального цилиндра корня и затем по сосудам поднимается в надземные органы.
Сила с которой корень нагнетает воду в надземные органы, называется корневым давлением. Корневое давление можно наблюдать, срезав стебель хорошо увлажненного растения. Через несколько минут с поверхности среза выделяется сок, называемый пасокой.
Это явление называется плачем растения. Корневое давление можно измерить, надев на конец срезанного стебля резиновую трубку и соединив ее с манометром. Показатель корневого давления неодинакова у разных растений: у травянистых растений — 1-3 атм, у древесных обычно выше.
Гуттация
Корневое давление можно наблюдать, не повреждая растение, во влажной атмосфере. В этом случае нет испарения воды с поверхности листьев, (подробнее: Транспирация у растений), вода выдавливается через особые отверстия (гидатоды) в виде капель и скапливается на кончиках листьев.
Такое явление называется гуттацией и тоже доказывает наличие корневого давления.
Корневое давление играет важную роль в поднятии воды по растению в весеннее время до распускания листьев, а также в ночные часы, когда ликвидируется водный дефицит, создающийся в течение дня.
Корневое давление называют еще нижним концевым двигателем водного тока.
Влияние внешних условий на всасывающую деятельность корней
Скорость поступления воды в корни растения зависит от следующих показателей:
Температура почвы
Приведем такой пример: если обложить горшок с растением снегом или льдом, то через некоторое время растение завянет. Это объясняется тем, что скорость поступления воды в растение с понижением температуры замедляется, а испарение наземных органов растения, которые находятся при другой, более высокой, чем корни, температуре, остается довольно высоким.
Задержка всасывания воды с понижением температуры почвы объясняется повышением вязкости протоплазмы во всасывающих клетках корня.
При резком понижении температуры почвы наблюдается увядание растений, приводящее к нарушению многих физиологических процессов: закрываются устьица, уменьшаются испарение воды и фотосинтез, задерживаются поступление минеральных веществ (главным образом азота) и переработка поступивших в клетку веществ.
У озимых злаков вода в корни поступает почти без задержки, поэтому по сравнению с другими растениями они могут хороню расти ранней весной и осенью.
Наличие кислорода
Наличие кислорода в почве также играет большую роль в поступлении воды в растение. Протоплазма клеток корня активно продвигает воду только при наличии энергии, выделяемой в процессе дыхания клеток.
При недостатке кислорода в плохо аэрируемых почвах замедляется дыхание, тормозится деление клеток образовательной ткани, что задерживает рост корня.
Наличие кислорода в почве — обеспечивает поступлении воды в растение. В результате вода в растение поступает очень медленно, в клетках нарушается обмен веществ: накапливаются спирты, углекислота и органические кислоты, изменяющие осмотические свойства протоплазмы.
Такое явление может наблюдаться при плохой обработке почвы, ее заболачивании, а также при вымокании растений весной и осенью в низких местах, залитых водой.
Концентрация почвенного раствора
Поступление воды в растение также зависит от концентрации почвенного раствора. Вода начнет поступать в растение лишь в том случае, если концентрация клеточного сока корня будет больше концентрации почвенного раствора.
В противном случае растения не только не могут взять воду из почвы, но и сам почвенный раствор будет высасывать ее из клеток. На соленных почвах с высокой концентрацией почвенного раствора развивается особая галофитная растительность, приспособленная к высокому содержанию солей в почве.
Почва должна быть структурной, чтобы обеспечить нормальный водный, воздушный и температурный режим растений. Неблагоприятные условия температуры, недостаток кислорода, высокая концентрация почвенного раствора создают физиологическую сухость почвы.
В таких условиях корни обеспечивают растение водой замедленно. Но это понятие относительно: имеются растения, которые могут использовать воду и этих почв.
Источник
1. Корень
Корни всасывают из почвы воду с растворёнными минеральными солями и обеспечивают ими все органы растения.
Главный корень образуется из зародышевого корешка и появляется первым из семени при его прорастании.
Придаточными называют корни, которые появляются на стеблях, листьях, клубнях, луковицах, корневищах.
Совокупность всех корней растения составляет его корневую систему. В зависимости от того, какие корни в неё входят, различают \(2\) типа корневых систем:
Стержневая корневая система состоит из одного главного и множества боковых корней. Такая корневая система имеется у одуванчика, щавеля, моркови, свёклы и др.
Мочковатая корневая система образована придаточными и боковыми корнями примерно одинаковых размеров. В такой корневой системе главный корень не развит или отмирает. Мочковатая корневая система имеется у ржи, кукурузы, лука, подорожника и др.
На самом кончике корешка находится корневой чехлик . Он состоит из клеток покровной ткани и защищает самую уязвимую часть корня от механических повреждений. Клетки корневого чехлика живут недолго, они постоянно слущиваются и разрушаются.
Под корневым чехликом расположены клетки образовательной ткани (конус нарастания). Там происходит непрерывное деление клеток. Поэтому этот участок корня называется зоной деления .
За зоной деления находится зона роста (растяжения) . Здесь молодые клетки вытягиваются, в результате чего растут в длину и обеспечивают удлинение корня.
За зоной роста находится зона всасывания , в которой происходит поглощение воды и минеральных веществ корневыми волосками .
Большое количество корневых волосков увеличивает поверхность всасывания. Корневые волоски непосредственно соприкасаются с почвой и поглощают воду и растворённые в ней минеральные вещества. Поэтому при пересадке растений корни надо беречь и перемещать с наиболее возможным количеством окружающей их почвы.
Источник