Как располагаются корни растений в почве. Рост и строение корня

По форме различаются корни (виды корневых систем ):

• Стержневые , являющиеся непосредственным продолжением стебля в землю и свойственные большинству двудольных растений. По про-исхождению это будет главный корень. Стержневой корень может быть: нитевидным , веретеновидным , репчатым , ветви-стым (рис. 57, 1 —4 ).
• Мочковатые корни. В большом числе они отходят от основания стебля, имеют более или менее одинаковую толщину. Мочковатые корни имеются у однодольных растений (например, у злаков). По происхождению это будут придаточные корни (рис. 57, 5 ).

При развитии из семени корень обычно первое время растет значитель-но быстрее, чем надземная часть растения. Глубина проникновения корней в почву очень значительна. Общая длина корней намного превышает длину надземных частей растения. У бодяка, например (Cirsium arvense), злост-ного сорняка наших полей, корень проникает на глубину свыше 6 м. У вер-блюжьей колючки (Alhagi camelorum), растущей в пустынях Средней Азии, корни углубляются в землю до 20 мет-ров и более, обеспечивая доставку во-ды в растение из глубоких подпочвен-ных слоев. Это дает ей возможность со-хранять листья в свежем виде в самый жаркий период, когда другие расте-ния выгорают. У обыкновенного репча-того лука корни проникают в глубину до 1 м. Диаметр его корневой системы равен приблизительно 60 см.

Общая длина корней также выра-жается солидной цифрой. У большин-ства культурных злаков она равняется 500—600 м, а у яровой ржи общая дли-на корней 1-го, 2-го и 3-го порядков оказалась равной 80 км. Общая поверх-ность корневой системы озимой ржи дос-тигает 237 м 2 и превышает поверхность надземной части почти в 130 раз.

Корень нарастает своей верхушкой . При обрывании корня наблю-дается мощное развитие боковых корней. Эта особенность корня исполь-зуется при пикировке растений (в садоводстве и огородничестве). При пикировке пересаживают растение и укорачивают главный корень на 1 / 2 — 1 / 3 его длины, что вызывает обильное ветвление оставшейся части, обеспечивая мощное разрастание корневой системы.

Окончания главного, боковых и придаточных корней и их мельчайших разветвлений одеты снаружи так называемыми корневыми чехликами — комплексом клеток, постоянно стирающихся и слущивающихся. На их месте возникают новые клетки. Благодаря ослизнению оболочек наружных клеток чехлика облегчается рост корня среди твердых частиц почвы. Клетки чехлика предохраняют конус нарастания корня от поврежде-ний (рис. 58). Корневой чехлик имеется у всех сухопутных растений. У вод-ных растений при росте их корней в воде чехлик не образуется. При уко-ренении их в почве на концах корней развивается чехлик. Материал с сайта

Несколько выше кончика корня на узком пространстве в несколько сантиметров располагаются по всей наружной поверхности корня так на-зываемые корневые волоски , являющиеся выростами клеток эпи-дермиса корня. Через них осуществляется поступление в растение воды и питательных солей. Корневые волоски густым войлоком покрывают эту так называемую поглощающую зону корня . Общая длина кор-невых волосков у одного растения достигает огромной величины. По произ-веденным подсчетам длина всех корневых волосков одного экземпляра пше-ницы достигает 20 км. В результате поглощающая поверхность корня уве-личивается в 10—15—20 раз.

Главный корень растет отвесно вниз, перпендикулярно к поверхности земли. Это явление называют положительным геотропиз-мом . Боковые корни растут почти горизонтально (они поперечно геотропичны ). Более мелкие разветвления корня не обладают геотропичностью. Корни никогда не образуют и не несут листьев и их зачатков.

Корень растет в длину с помощью верхушечной точки роста. Точка роста (меристема) - это группа клеток, способных к активному клеточному делению. Расположена она не на самом конце корня, а под корневым чехликом, который защищает ее от

повреждений и облегчает продвижение корня в почве во время роста. Последняя функция осуществляется благодаря свойству внешних стенок корневого чехлика покрываться слизью, что уменьшает трение между корнем и частичками почвы. У некоторых растений клетки корневого чехлика очень прочные и способны раздвигать частички почвы. Корневой чехлик имеется на корнях всех сухопутных растений и отсутствует у многих гидрофитов.

Клетки корневого чехлика живые, часто содержат зерна крахмала. Клетки внешнего слоя чехлика слущиваются. По мере их отмирания чехлик восстанавливается изнутри за счет клеток, образуемых точкой роста (у двудольных) или своей обособленной меристемой (у однодольных).

Клетки точки роста корня (апикальная меристема) активно делятся, протяженность этой зоны у разных видов и у различных корней одного и того же растения неодинакова. Так, меристематическая зона ростовых корней дуба черешчатого - 250- 2000 мкм, а у сосущих корней - 45- 65 мкм; у клена остролистного соответственно - 200-300 и 50-150 мкм.

За зоной деления расположена зона растяжения (ее называют зоной роста). Протяженность этой зоны не превышает нескольких миллиметров (у табака - 320 мкм; у кукурузы - 7; у фасоли - 5 мм).

По мере завершения линейного роста наступает третий этап формирования корня - его дифференциация, образуется зона дифференциации и специализации клеток (или зона корневых волосков и всасывания). В этой зоне уже различают наружный слой эпиблемы (ризодермы) с корневыми волосками, слой первичной коры и центральный цилиндр (рис. 1).

Эпиблема состоит из одного слоя тонкостенных и плотно сомкнутых клеток, способных образовывать корневые волоски. Длина корневых волосков 0,15-8 мм (у орхидных-до 3, у злаков- 1,2-1,5, у осек - 2,4 мм); особенно крупные волоски на корнях черенков, у травянистых растений крупнее, чем у древесных. Оболочка волоска очень тонкая (0,6-1 мкм), что облегчает поглощение питательных веществ). Почти всю клетку волоска занимает вакуоль, окруженная тонким слоем цитоплазмы. Ядро находится в верхней части клетки. Вокруг клетки образуется слизистый чехол (за счет пектиновых веществ оболочек), который содействует склеиванию корневых волосков с частицами почвы, что улучшает их контакт и повышает гидрофильность системы. Поглощению способствует также выделение корневыми волосками кислот (угольной, яблочной, лимонной, щавелевой), которые растворяют минеральные соли.

Корневые волоски играют и механическую роль - они служат опорой верхушке корня, которая проходит между частичками почвы. Формируются корневые волоски очень быстро (у молодых сеянцев яблони за 30-40 ч). Количество их на 1 мм 2 поверхности корня в условиях влажной камеры у кукурузы - 425, у яблони - около 300, у гороха - 230, что в пересчете на все растение исчисляется миллиардами. Функционируют корневые волоски недолго. По мере роста корня отмершие волоски заменяются новыми.

Первичная кора состоит из многих слоев живых клеток. Оболочки клеток внешних слоев (экзодермы) способны утолщаться. После отмирания эпиблемы эти слои коры выполняет защитную функцию. Утолщенные оболочки имеет и внутренний слой коры (эндодерма). Эндодерма состоит из одного ряда клеток, образующих плотное, без межклетников, кольцо вокруг центральной части корня. Иногда встречается двурядная эндодерма (лимонник китайский). Утолщения на тонких радиальных стенках ее клеток (пояски Каспари) образуют сплошную систему утолщений вокруг центрального цилиндра.

Центральный цилиндр состоит из проводящей системы, снаружи окруженной кольцом живых клеток, которые способны делиться и называются перициклом. За счет деления клеток перицикла образуются боковые корешки. В перицикле также могут закладываться дополнительные почки, которые затем развиваются в надземные побеги - корневые ростки (такие ростки образуют тополь, осина, ива, сирень, малина, ежевика и другие растения).

Проводящая система корня проводит воду и минеральные вещества из корня в стебель (восходящий ток) и органические вещества из стебля в корень (нисходящий ток). Состоит она из сосудисто-волокнистых пучков. Основными слагаемыми частями пучка являются участки флоэмы (по ним вещества передвигаются к корню) и ксилемы (по которым вещества передвигаются от корня). Основные проводящие элементы флоэмы - ситовидные трубки, ксилемы - трахеи (сосуды) и трахеиды. С проводящими элементами флоэмы и ксилемы связаны паренхимные клетки и клетки механической ткани склеренхимы.

первым из семенной кожуры появляется корешок зародыша. Сначала он чуть заметен, но вскоре вытягивается и становится большим. Почему это происходит?

Корешок зародыша и корень взрослого растения, как и все другие органы, имеют клеточное строение . Клетки зародышевого корешка поглощают растворы питательных веществ семени, растут и делятся.

Если на корешок проростка гороха нанести тушью поперечные черточки на расстоянии 2 мм одна от другой и поместить проросток в бутылку с налитой на дно водой, через сутки расстояние между метками, находящимися близ кончика корня, увеличатся. Это произойдет потому, что здесь расположен участок, где молодые клетки делятся и растут. В результате деления этих клеток образуются новые - дочерние клетки. Дочерние клетки в свою очередь делятся и растут. Так маленький корешок постепенно превращается в большой корень.

Корень растет верхушкой. Убедиться в справедливости такого заключения нетрудно.

Если оборвать или обрезать кончик корня - его верхушку, рост корня в длину прекратится. У корня с оторванным кончиком образуется много боковых и придаточных корней. Корневая система становится более мощной. Каждый из боковых корней также нарастает верхушкой. Это свойство корня используют при пересадке рассады капусты, томатов, астр и других культурных растений, имеющих стержневую корневую систему. Прищипывают корень во время пикировки.

Пикировка - это отщипывание кончика корня при рассаживании молодых растений с помощью заостренного колышка, напоминающего пику.

От названия колышка - пики, пикетки - этот процесс и получил свое название. Пикировка рассады вызывает рост боковых и придаточных корней и их разрастание в верхнем, наиболее плодородном слое почвы 25 . Так, у кукурузы корневая система разрастается в стороны от стебля почти на 2 м, а у репчатого лука - на 60-70 см.

Особенно сильно разрастаются корни деревьев . Например, у взрослой яблони они растут в стороны на расстояние до 15 м от ствола растения, а в глубину до 3-4 м. Основная масса корней развивается на глубине 15-18 см от поверхности почвы. Поэтому нельзя выращивать овощи, полевые или какие-нибудь другие культуры под кронами плодовых деревьев.

Общая длина всех корней одною растения очень велика. Например, корни моркови примерно в 7 раз длиннее надземной части растения. Благодаря разрастанию корневых систем растения получают больше питательных веществ из почвы. Корневые системы разных растений разрастаются в почве неодинаково. У одних они уходят далеко вглубь, у других распространяются вширь на небольшой глубине 26 .

1. В каком участке корня происходит его рост? Как это можно доказать?
2. Что произойдет с корнем, если у него отрезать верхушку?

3. Что такое пикировка? С какой целью ее проводят?
4. Как разрастаются корни разных растений в почве?
5. Почему нельзя выращивать овощи под кронами плодовых деревьев?

> Вырастите несколько проростков фасоли или гороха, поместите их в бутылки с небольшим количеством воды, прикрепив проростки к пробкам, которыми закрыты бутылки. Перед этим у половины проростков отщипниnе третью часть корня. Наблюдайте, как будут расти неповрежденные и прищипнутые корни проростков. Через неделю засушите проростки, прикрепите их к листу плотной бумаги и сделайте выводы.

Корчагина В. А., Биология: Растения, бактерии, грибы, лишайники: Учеб. для 6 кл. сред. шк. - 24-е изд. - М.: Просвещение, 2003. - 256 с.:ил.

Содержание урока конспект урока опорный каркас презентация урока акселеративные методы интерактивные технологии Практика задачи и упражнения самопроверка практикумы, тренинги, кейсы, квесты домашние задания дискуссионные вопросы риторические вопросы от учеников Иллюстрации аудио-, видеоклипы и мультимедиа фотографии, картинки графики, таблицы, схемы юмор, анекдоты, приколы, комиксы притчи, поговорки, кроссворды, цитаты Дополнения рефераты статьи фишки для любознательных шпаргалки учебники основные и дополнительные словарь терминов прочие Совершенствование учебников и уроков исправление ошибок в учебнике обновление фрагмента в учебнике элементы новаторства на уроке замена устаревших знаний новыми Только для учителей идеальные уроки календарный план на год методические рекомендации программы обсуждения Интегрированные уроки