57. Корни и корневые системы. Их функции, классификация, отличительные особенности. Использование в садоводстве.
Корень— один из основных вегетативных органов растения, выполняющий различные функции: роста, закрепления растений в почве, поглощения воды, накопления запасных и питательных веществ и др. По мере роста и развития растений корни ветвятся, образуя корневые системы. У семенных растений (сеянцев) из зародышевого корешка семени образуется главный корень нулевого порядка ветвления. На нем на некотором расстоянии от апекса корня из перицикла возникают боковые корни последующих порядков ветвления, число которых к концу вегетации первого года достигает 7 . 8 и более. Сформировавшаяся подобным образом корневая система представляет собой систему главного корня. При размножении отводками, черенками и другими частями растения многие плодовые растения способны образовывать корни на стеблях, которые называютсяпридаточными, адвентивными. К ним относятся и корни, возникающие на корнях вторичного анатомического строения при формировании камбия. Все появившиеся на стебле корни относят к первому порядку, а возникшие на них боковые — соответственно ко второму и последующим порядкам ветвления. Таким образом, в зависимости от происхождения корневые системы плодовых растений подразделяют на следующие основные типы:семенного происхождения— возникают на базе главного корня. Характерны для семенных и привитых на семенные подвои плодовых деревьев;придаточные— образуются у вегетативно-размножаемых корнесобственных растений (смородина, малина, земляника и др.), а также у деревьев, привитых на клоновые подвои.
Дополнительно выделяют комбинированную, смешанную корневуюсистему, у которой наряду с корнями системы главного корня возникают придаточные корни в зоне корневой шейки или выше ее (при заглублении последней).
По величине различают скелетные, полускелетные и обрастающие корни. Скелетные и полускелетныедлиной от 0,3 м до нескольких метров, диаметром от 3 мм до нескольких сантиметров.Обрастающие корни(рис. 7) тонкие (до 3 мм), короткие (от долей миллиметра до нескольких сантиметров), 3 .. .4-го и более высоких порядков ветвления. Системы мелких, сильно разветвленных обрастающих корней называюткорневыми мочками.
По относительной длине отдельных корней выделяют стержневые и бесстержневые корневые системы. В стержневой корневой системе по мощности развития резко выделяется главный корень, абесстержневыепредставляют собой совокупность более или менее равноценных скелетных корней. Если скелетные и полускелетные корни густо покрыты корневыми мочками, такие корневые системы называютмочковатыми.
По положению в почве выделяют горизонтальные и вертикальные корни. Горизонтальныерасположены примерно параллельно поверхности почвы; относительно глубоко залегают у яблони, груши, черешни (до 0,5 .. .1 м) и поверхностно — у вишни, сливы, ягодных растений (до 0,2 . 0,5 м).Вертикальныерастут почти отвесно вниз и проникают у яблони, груши, черешни на глубину до 6 .. .10 м и более, у вишни и сливы — до 3 . 6 м и у ягодников — до 1 . 2 м.
По морфолого-анатомическому строению и выполняемым функциям различают три типа корней: активные(ростовые и всасывающие, или сосущие),проводящие и переходные (см. рис. 7). У активных корней выделяют корневой чехлик, зону деления и растяжения, зону корневых волосков (всасывания) (рис. 8).
Ростовыекорни белого цвета, первичного строения, длиной 1 . 17 см имеют многослойную коровую паренхиму (8 . 28 слоев) и из двух слоев и более перицикл; обеспечивают быстрое продвижение корней в новые слои почвы, а также всасывание воды и растворенных веществ. У всех растений, особенно весной, образуется много ростовых корней, однако их значительно меньше, чем всасывающих. Они не имеют микоризы и всегда переходят во вторичное строение в результате активизации камбиальной деятельности, становятся проводящими корнями, с возрастом могут стать полускелетными или скелетными.
Всасывающие(сосущие) корни, как и ростовые, первичного анатомического строения, по цвету белые, тонкие, просвечивают на свет. Длина их 0,1 . 1,Омм, толщина 0,3 . 3,0 мм. Они недолговечны (живут 15 . 25 дней, редко до нескольких месяцев). Отмираниe или изреживание этих корней происходит из-за отсутствия камбия. При заложении камбия они переходят в категорию проводящих корней. Их основная функция — поглощение воды и минеральных веществ из почвы. Отличаются высокой физиологической активностью. В периоды интенсивного роста составляют 90 % и более всего количества корней растения. Они могут вступать в симбиоз с почвенными грибами и бактериями, образуя микоризу или клубеньки (облепиха, лох).
Корневые волоски — трубчатые выросты поверхностных клеток корня, длина их до 100 150 мкм, диаметр до 10 мкм. На 1 мм-их насчитывается до 250 270 шт. Благодаря большому количеству корневых волосков обеспечивается огромная поглощающая поверхность, во много раз превышающая поверхность листьев. Так, у однолетнего сеянца яблони сорта Анис, надземная система которого не превышает 60 . 70 см, а площадь листьев 400 . 500 см-, в октябре насчитывается до 17 млн корневых волосков. Их суммарная длина превышает 3 км, а поверхность составляет более 400 м2.
Проводящие корни вторичного анатомического строения, буро-коричневой окраски разной тональности и интенсивности. В результате работы камбия эти корни постепенно утолщаются, а их главная функция заключается в подаче в надземную часть воды, минеральных веществ и оттоке из нее пластических соединений в зону активных корней.
Активные и проводящие корни соединены между собой nереходнымикорнями. Они сероватого цвета, иногда с желто-буроватым оттенком. Такая окраска обусловлена начавшимся отмиранием первичной корыи переходом корня из первичного во вторичное строение. В последующем с образованием вторичных тканей переходные корни становятся проводящими.
Корневой системе любого типа присущи свои особенности строения и размещения в почве. Например, у деревьев, привитых на сеянцевые подвои, корни обычно располагаются глубже, чем у тех же пород и сортов, но с придаточной корневой системой (выращенных из отводков и черенков).
Структурные изменения в корневых системах плодовых растений представляют чрезвычайный интерес для плодоводов, поскольку почти все агротехнические приемы имеют своей целью создание оптимальных условий для развития и функционирования корневых сосущих окончаний.
Изучение корневой системы — процесс трудоемкий, так как приходится проводить почвенные раскопки. При этом используют методы среза, скелета, монолита, вольного монолита и др.
Источник
Практическая направленность преподавания курса ботаники
Урожай различных сельскохозяйственных культур убирают в разные сроки в течение лета или осенью. Запаздывание с уборкой приводит к потерям части урожая и снижению его качества. Например, если вовремя на убрать зерновые хлеба, может начаться осыпание зерна. Не снятые своевременно с дерева яблоки падают на землю, а собранные после этого, плохо хранятся. Перезревшие плоды огурца желтеют, теряют приятный освежающий вкус и становятся непригодными для употребления в пищу. От своевременной и качественной уборки во многом зависит сохранность урожая. Так, поврежденные осенними заморозками корни столовой свеклы, репы не могут храниться длительное время, поэтому при уборке их приходится выбраковывать и использовать на корм скоту. Время от появления всходов до формирования и уборки урожая различно у разных сельскохозяй-ственных культур, его принято называть вегетационным периодом. По длительности вегетационного периода можно судить о скороспелости различных культурных растений. Например, от всходов до образования товарных корнеплодов у столовой свеклы проходит 90–120, моркови – 90–110, репы – 60–90, редиса – 30–50 дней. Следовательно, самая скороспелая из этих овощных культур – редис, а позднеспелая – столовая свекла.
ВЕГЕТАЦИОННЫЙ ПЕРИОД – время от появления всходов до уборки урожая сельскохозяйственной культуры. УРОЖАЙ – продукция сельского хозяйства, получаемая в результате выращивания сельскохозяй-ственных растений или использования дикорастущих (зерно, семена, корнеплоды, клубнеплоды, овощи, плоды, ягоды, сено и др.).
1. Какие растения называются цветковыми? Являются ли цветковыми растениями морковь, свекла, петрушка?
2. Какие органы имеют цветковые растения?
3. Приведите примеры культурных растений, различающихся по внешнему виду их органов.
4. Какие культурные растения возделываются для использования их корней, стеблей, листьев, цветков, плодов и семян?
5. Урожай каких сельскохозяйственных растений вы убирали на учебно-опытном участке? Обоснуйте наилучшие сроки их уборки.
6. Что такое вегетационный период растений? 1. Засушите культурное или сорное травянистое растение, цветущее осенью. Прикрепите его на плотный лист бумаги и подпишите названия всех органов и их частей. 2. Составьте таблицу использования в питании человека различных органов овощных растений.
Учителю на заметку
- Продолжительность жизни покрытосеменных (цветковых) растений различна: одни живут всего несколько недель, другие могут существовать сотни и даже тысячи лет.
Эфемеры, имеющие очень короткий период вегетации – всего 45–60 дней, иногда и меньше, – способны давать за один сезон несколько поколений. Например, появившиеся весной всходы мокрицы, или звездчатки средней из семейства Гвоздичные развиваются очень быстро и через 40–45 дней образуют зрелые семена. Летом их созревание завершается еще скорее.
К числу наиболее долговечных растений относятся древесные виды. Так, осина, ольха клейкая живут в среднем 80–100 лет, береза бородавчатая – 150 лет. Продолжительность жизни грецкого ореха в хороших природных условиях – 200–300, липы – 300–400, маслины и каштана сладкого – до 1000 лет, деревья черешчатого, или летнего, дуба достигают возраста 1200, иногда 2000 лет. - Цветковые растения разнообразны по своим размерам. Среди них есть как совсем крошечные растеньица, так и виды, поражающие своей гигант-ской величиной.
В стоячих водоемах, например, встречается ряска маленькая – очень мелкое растение с безлистными зелеными стеблями длиной всего 0,3–0,4 см. Деревья березы бородавчатой имеют высоту до 20, тополя – до 24, липы и ольхи клейкой – до 25, вяза – до 30 м. При благоприятных условиях роста осина достигает высоты 35 м, дуб – 40, эвкалипт – свыше 100 м. - Растения, цветущие и плодоносящие один раз в жизни, называются монокарпическими. К ним принадлежат все однолетние травянистые растения, жизненный цикл которых начинается и заканчивается в течение одного вегетационного периода. Монокарпические растения могут быть также двулетними, например морковь, свекла и др. В первый год жизни они накапливают в подземных органах питательные вещества, а на второй – зацветают и дают семена. В эту же группу входят и немногие многолетние растения, которые длительное время растут, достигают крупных размеров, а затем цветут, образуют плоды и отмирают (агава, бамбук).
В отличие от монокарпических, поликарпические растения имеют продолжительный, занимающий большую часть их жизни, период плодоношения. Такими являются, к примеру, плодовые деревья – яблоня, груша, айва, слива, вишня, черешня и др. Они зацветают через несколько лет после посадки, а потом многие годы цветут и дают урожай плодов. Так, айва начинает плодоносить на 3–5-й год, черешня – на 4–7-й год. Продолжительность жизни деревьев этих пород – соответственно 30–50 и 50–70 лет и более, однако срок производственной эксплуатации насаждений короче – всего 20 лет.
II. Корень. Питание растений из почвы
§ 3. Почва и ее состав. Значение почвы для жизни растений
Жизнь растений неразрывно связана с почвой: они укрепляются в ней корнями и получают из нее воду и необходимые питательные вещества.
Главное свойство почвы – плодородие; оно изменяется в зависимости от природных процессов почвообразования и деятельности человека, который обрабатывает почву, удобряет ее, проводит осушение и орошение земель.
В состав почвы входят песок, глина, перегной и растворимые в воде минеральные соли.
Соотношение песка и глины определяет механический состав почвы. При содержании 50–80% глины почвы считаются глинистыми, 20–40% – су-глинистыми, 10–20% – супесчаными, 10% – песчаными. Глинистые и суглинистые почвы трудно поддаются обработке сельскохозяйственными орудиями, поэтому их называют тяжелыми. Песчаные и супесчаные почвы обрабатывать легче, они считаются легкими.
В полевых условиях механический состав почвы устанавливают пробой на скатывание шнура. Сначала почву хорошо увлажняют и перемешивают, а затем раскатывают из получившейся массы шнур толщиной примерно 3 мм. Если шнур получился, его сворачивают в кольцо диаметром около 3 см.
По результатам пробы делают вывод о механическом составе почвы (табл. 5).
Источник