Корень растения как вегетативный орган: типы корней по происхождению, зоны и строение корня

Корень растения как подземный вегетативный орган

Что такое корень растения?

Корень — вегетативный орган, находящийся под землей, который отличается радиальной симметрией, неограниченным верхушечным ростом в длину и активным ветвлением.

Разветвление корня в стороны образуется эндогенно — из внутренних тканей растения. Точку роста или конус роста корня покрывает специальный корневой чехлик. Особенность корня в том, что у него нет листьев и почек, размещенных в определенном порядке.

Возникновение корня у растений произошло в то время, когда они перешли на сушу. При этом корень появился позже стебля и листьев. Первые настоящие корни сформировались у плаунов. Наивысшая дифференциация и специализация корня произошла уже у семенных растений.

Типы корней по происхождению

В зависимости от происхождения, выделяют:

• главный корень. Он формируется из зародышевого корешка семени;
• придаточные корни. Они появляются на стебле растения, листьях и различных их видоизменениях;
• боковые корни. Определить, что перед вами именно этот вид корня растения просто: боковой корень отходит от главного или дополнительных корней.

Главный корень растения появляется из зародышевого корня, который, в свою очередь, возникает в результате прорастания семени.

Корневая шейка — часть между главным корнем и стеблем.

За счет разветвлений главного корня появляются боковые корешки.

Придаточные корни не развиваются из корня. Как правило, они образуются из другой части растения и способствуют увеличению объема корневой системы. В случаях, когда у растения отсутствуют главный и боковые корни, придаточные их заменяют.

Придаточные корни образуются несколькими способами:

• из нижней части стебля у однодольных растений;
• в результате окучивания растений из части стебля, оказавшейся присыпанной землей. Так происходит с капустой и картофелем;
• на подземных стеблях или корневищах многолетних трав;
• из донца на луковицах;
• на листьях в случаях вегетативного размножения. Такой вариант можно наблюдать у фиалок и бегоний.

Если сравнивать поверхность корня и поверхность надземной части, то у многих растений первая будет заметно больше.

К примеру, озимая рожь имеет поверхность корня, которая в 130 раз длиннее поверхности части, находящейся над землей.

У пустынных растений корни могут углубляться более чем на 20 метров.

Каждый вид растения отличается индивидуальной глубиной проникновения корней, степенью ветвления и глубиной ветвления корней. Все это зависит, в первую очередь, от внешних условий.

Типы корневых систем

Корневая система — совокупность всех корней, присутствующих у одного растения.

Типы корневой системы делятся по происхождению. Бывают:

1. Стержневая или система главного корня. В ней можно легко определить главный корень — по размеру, развитию корня и направлению роста корня по вертикали. Такая система встречается практически у всех двудольных растений.
2. Мочковатая или система придаточных корней растения. Такая система отличается быстрым отмиранием главного корня. В некоторых случаях он вообще не отличается от придаточных корней. Мочковатая система характерна для однодольных растений, а также отдельных двудольных (лютиковые, подорожники).
3. Смешанная корневая система. Главный корень здесь развит хорошо. Придаточные корни также присутствуют. Такую систему корней можно наблюдать у капусты, помидоров, подсолнуха.

Встречается также разделение корневой системы по характеру распределения основной массы корней в почве. Выделяют:

• поверхностную корневую систему. Здесь корни находятся близко к поверхности почвы. К примеру, у ели или тюльпана;
• глубинную корневую систему. Развитие корней происходит в глубину;
• универсальную корневую систему. Развитие корней осуществляется и в ширину, и в глубину равномерно. Наблюдается у картофеля и пшеницы.

Зоны корня

Если двигаться по корню снизу вверх, то он состоит из:

• корневого чехлика;
• зоны деления клеток или конуса нарастания;
• зоны растяжения клеток;
• зоны всасывания или зоны корневых волосков;
• зоны боковых корней или проводящей зоны.

Корневой чехлик — специальное образование, прикрывающее растущую верхушку корня наподобие колпачка, защищающее корень от повреждений твердыми элементами грунта, обеспечивающее движение корня в грунте за счет слизи и постоянного отделения клеток внешнего слоя.

Период времени от образования клетки чехлика до ее отмирания у каждого вида растения свой, но обычно — от 4 до 9 дней.

У отдельных растений корневого чехлика нет. К примеру, у ряски вместо него имеется специальный кармашек, который защищает корень от вымывающего действия воды.

За корневым чехликом находится конус нарастания корня или зона деления клеток. Она образуется с помощью клеток с тонкими стенками, плотно сомкнутыми между собой и делящимися без остановки.

За зоной деления располагается зона растяжения клеток. Здесь они вытягиваются и получают постоянную форму. Клетки удлиняются, и корень растет в длину. Зона деления и зона растяжения формируют зону роста корня.

Зона всасывания или зона корневых волосков находится выше зоны роста. Длина таких волосков составляет 1,5-2 см. Здесь клетки внешнего слоя корня формируют множество одноклеточных выростов — корневых волосков. Строение корневых волосков способствует поглощению ими воды и растворенных в ней солей из почвы. Таким образом, поглощающая поверхность корней увеличивается в несколько раз. Корешок густо покрыт корневыми волосками.

Корень яблони имеет на 1 мм. своей поверхности примерно 300 корневых волосков, кукуруза — больше 400.

Корневые волоски разные по длине и могут быть как 0,05 мм. так и 10 мм. Продолжительность жизни корневых волосков яблони составляет от 10 до 20 дней. После этого они отмирают и соскабливаются. Зона корневых волосков смещается, потому что корень растет, а вместо отмерших волосков образуются новые.

Проводящая зона находится выше зоны всасывания. Здесь нет корневых волосков, зато есть боковые корни, за счет которых растение держится в почве.

Сосуды и ситовидные трубки на этом участке используются для движения по ним воды и растворенных в ней минеральных солей к надземным органам растения. Органические вещества, питающие клетки корня, перемещаются вниз.

Строение корня

Внутреннее строение корня в зоне всасывания одинаковое вне зависимости от вида растения.

Разговор о строении корня растения нужно начинать с эпиблемы.

Эпиблема или покровная ткань включает один шар живых тонкостенных плотно сомкнутых клеток, способных формировать корневые волоски.

Под эпиблемой находится первичная кора. Она включает 3 слоя:

1. Экзодерму. Это внешний слой строения корня, образованный несколькими слоями многоугольных и плотно прилегающих клеток. Позже эти клетки выполняют защитную функцию.
2. Мезодерма. Средний слой образуют живые клетки паренхимы — в них происходит накапливание питательных веществ. Также в этих клетках осуществляется синтез отдельных органических соединений, после чего они доставляются в ткани. Наличие межклетников обеспечивает процесс газообмена. В первичной коре мезодерме отводится наибольшее место.
3. Эндодерма. Внутренний слой составляют одного ряда клетки. После отмирания, они становятся водонепроницаемыми. Поэтому раствор минеральных солей, находящийся в почве, достигает центра корня только через тонкостенные живые пропускные клетки.

Под эндодермой располагается центральный цилиндр.

Перицикл — внешний слой цилиндра или образующая ткань, из которой формируются боковые корни.

Поэтому перицикл часто называют корнетворным слоем.

Живая паренхимная ткань размещается посреди центрального цилиндра. В нее углублен проводящий пучок и механические элементы.

Так выглядит корень по строению внутреннему и внешнему:

Особенности роста корня

Строение корневой системы тесно связано с ростом корня. Рост, в свою очередь, зависит от множества факторов: степени плодородности, влажности, температуры, воздухопроницаемости почвы.

Если почва уплотненная или слишком влажная, то корень будет расти медленно. То же самое происходит и в случаях, когда почва недостаточно влажная.

Интенсивное развитие корневой системы будет наблюдаться при температуре, подходящей конкретному виду растения. Если температурные показатели немного снижаются, то корни будут расти лучше, а при повышении температуры лучше растут органы растения, находящиеся над землей.

Плодородие почвы также влияет на рост и развитие корней. Если почва низкоплодородная, то корни будут развиваться хорошо, а если высокоплодородная — не очень. Во втором случае хорошо себя будет чувствовать надземная часть растения.

При внесении в почву фосфорных удобрений корни будет расти лучше.

Интенсивность фотосинтеза — еще один фактор, определяющий рост корней. При регулярном скашивании надземной части корни растут медленнее — соответственно, их масса уменьшается.

При обильном урожае также замедляется рост корней, а при удалении соцветий — активизируется.