Типи та види кореневих систем

У нашій статті ми розглянемо види кореневих систем. Ці органи рослин мають свої закономірності, пов ‘язані з місцем їх зростання і функціями. У чому вони полягають? Давайте розбиратися разом.

• Вегетативні органи: загальна характеристика
• Що таке корінь
• Біологія: види коренів і типи кореневих систем
• Види коренів і типи кореневих систем
• Основні переваги
• Прийом пікірування
• Морфологія та анатомія
• Ґрунтовне харчування
• Добрива
• Видозміни кореня та їх значення

Вегетативні органи: загальна характеристика

Всі частини рослин можна функціонально об ‘єднати в дві групи. До першої відносять квітку, плід і насіння. Вони забезпечують статеве розмноження рослин. Їх називають генеративними.

Вегетативні органи – це втеча, яка складається з стебля і листя. Різні види коренів і типи кореневих систем (6 клас вивчає їх будову в курсі ботаніки) також належать до цієї групи. Різними способами вони забезпечують вегетативне розмноження, харчування, обмін речовин з навколишнім середовищем.

Що таке корінь

Цей орган називають осьовою частиною рослини. Як правило, він знаходиться в ґрунті. Але з цього правила є винятки. Наприклад, дихальні корені орхідеї вбирають вологу прямо з повітря. Разом з втечею вони розвиваються на стовбурах тропічних дерев.

Його характерною ознакою є позитивний геотропізм. Цей термін означає властивість певних органів рослини рости в певному напрямку по відношенню до центру планети. Він є позитивним і негативним. Корінь завжди росте до центру. Це позитивний геотропізм.

Біологія: види коренів і типи кореневих систем

Осьовий підземний орган у рослин різних видів має свою форму. У пшениці він схожий на пучок, у редису – округлий, у одуванчика нагадує стрижень. Незважаючи на це, у всіх коренів є загальні ознаки. Це відсутність листя, зелених пластид хлоропластів і нездатність до фотосинтезу.

Розрізняє коріння трьох видів. Головний у рослини завжди один, він яскраво виражений і нагадує стрижень. Бічні корені розвиваються на головному. Зазвичай вони численні, що сприяє більш ефективному поглинанню вологи з ґрунту. У багатьох рослин на стеблі, листях розвивається придаткове коріння. Але жоден з перелічених видів не розвивається відокремлено. Сукупність усіх коренів рослини називається кореневою системою.

Види коренів і типи кореневих систем

Існує кілька класифікацій осьових органів. Залежно від форми розрізняють стрижневу і мочкувату види кореневих систем. Перша характерна для рослин класу Двудольні. Вона складається з головного і придаткового коріння. У Однодольних рослин формується сечкувата коренева система. Вони мають вигляд пучка, що складається з придаткових коренів. У деяких двудольних трав ‘янистих рослин можна побачити дещо іншу структуру. Вона також складається з головних і бічних коренів, які формують додаткові відгалуження.

Основні переваги

Чим обумовлені різні види кореневої системи рослин? Перш за все, місцем їх зростання. Для рослин посушливих зон характерний добре розвинений головний корінь. З його допомогою рослина здатна добувати воду з глибоких горизонтів. Класичним прикладом є верблюжа колючка. Її коріння проникає в піщаний ґрунт на кілька десятків метрів. Це забезпечує життєздатність рослини в умовах нестачі вологи. При цьому довжина самої втечі ледь сягає кількох десятків сантиметрів.

А ось якщо вологи в поверхневих шарах предостатньо, то поглинути цю кількість води рослина зможе тільки за допомогою мочкуватої кореневої системи. Середня глибина її проникнення – близько 30 сантиметрів. Але якщо підсумувати всі корені такої системи, вийде гігантська цифра – 20 кілометрів!

Вчені встановили, що коренева система одного типу може розвиватися по-різному. Наприклад, сосна, яка росте в піщаному ґрунті, має глибокий головний корінь. Важкі і в ‘язкі глинисті ґрунти ускладнюють зростання підземного органу. Тому головний корінь досить швидко відмирає. Це супроводжується активним розвитком додаткових. Біля хвойних дерев така коренева система приймає практично горизонтальне положення. При цьому її чутливість до нестачі вологи різко зростає.

Прийом пікірування

Кореневу систему можна формувати штучно. З метою посилення розвитку додаткових коренів у поверхневих шарах ґрунту рослини занурюють. При цьому землю підсипають до заснування їхніх стеблів.

Для формування інших видів кореневих систем застосовують метод пікірування. У перекладі з французької мови цей термін означає “” список “. Для його здійснення необхідно відщипнути у головного кореня кінчик. Більш раціонально це робити в момент пересадки розсади у відкритий грунт. Пікіровка призводить до розвитку і розростання бічного коріння, що робить мінеральне харчування більш ефективним.

Морфологія та анатомія

Будова всіх видів і типів кореневих систем тісно пов ‘язана з функціями, що виконуються. Це стосується і внутрішньої структури. Розгляньмо її на прикладі головного кореня. Якщо розрізати його навпіл, можна розглянути кілька зон.

На верхівці кореня розташовані кілька рядів живих клітин. Під час зіткнення з частинками ґрунту вони постійно руйнуються. Їх відновлення відбувається за рахунок ділення клітин освітньої тканини зсередини. Ця зона називається кореневою чохлик.

За нею розташована зона ділення, довжина якої не перевищує 2-3 мм. Вона повністю складається з освітньої тканини. Це живі клітини, які постійно діляться. Вони мають дивовижну властивість. Воно полягає в здатності перетворюватися на клітини будь-яких тканин.

Далі слідує зона розтягнення. Вона також займає кілька мм. Тут молоді клітини ростуть і подовжуються, поки не набудуть остаточної форми і розмірів. Це забезпечує просування кореня вглиб ґрунту.

Зона всмоктування порівняно з іншими має більш значні розміри – до 20 мм. Тут відбувається всмоктування водних розчинів мінеральних речовин з ґрунту. Цю функцію здійснюють кореневі волоски. Вони представляють собою вирости клітин покровної тканини. Тривалість їхнього життя – всього 20 днів. Потім вони відмирають і замінюються новими, які формуються з клітин освітньої тканини. У результаті кореневі волосини верхньої частини постійно зникають, а зона всмоктування поступово переміщується все глибше. Неозброєним оком кореневі волоски можна розрізнити у проростків. Вони мають вигляд білого гармата. У дорослої рослини сумарна кількість цих структур сягає кількох мільярдів.

Наступна ділянка називається зоною проведення. Тут корінь утовщається і гілиться, а водні розчини проходять до надземної частини рослини.

Кожна зона має свою анатомічну структуру. Схожа будова вона має тільки в зоні всмоктування. Ззовні кореневі волосини складаються з живих клітин шкіряки. Це різновид покровної тканини. Далі розташована кора. Це кілька шарів основної тканини. Безпосередньо осьова частина кореня називається центральним циліндром. У ньому розташовані елементи провідної, механічної та основної запасної тканини.

Ґрунтовне харчування

Які функції виконує корінь і всі види кореневих систем? Вони закріплюють рослини в ґрунті і забезпечують їх мінеральне харчування. Остання функція полягає у надходженні та засвоєнні водних розчинів речовин, які знаходяться в ґрунті. З мінеральних складових для розвитку рослин особливо важливі азот, залізо, кальцій, магній. Вони утворюють білки, пігменти і хлорофіл, без якого неможливий процес фотосинтезу. Вчені встановили, що для розвитку кореневої системи необхідний ґрунтовний азот, а не атмосферний. Тому мінеральне харчування життєво важливе.

Добрива

Часто природних сполук ґрунту не вистачає для нормального розвитку рослин. Тому людина самостійно додає певні речовини. Вони називаються добривами. Їх використання дозволяє значно збільшити врожайність.

Органічні добрива утворюються з залишків відмерлих організмів або продуктів життєдіяльності. Це торф, гній, солома, компост, пташиний поміт. Вони природного походження. У хімічній промисловості виробляються мінеральні добрива: селітри, фосфати, хлориди.

Видозміни кореня та їх значення

Для виконання додаткових функцій різні види кореневих систем видозмінюються. Найчастіше вони служать для вегетативного розмноження і накопичення поживних речовин.

Якщо витовщується головне корінь, формуються коренеплоди. Ці структури є типовими для моркви, редису, буряка, хріну, ріпи, пастернака, турнепсу, петрушки. Іноді речовини відкладаються в бічних або придаткових коренях. Такі видозміни можна спостерігати у батата, георгіна, чистяка. Вони називаються кореневими клубнями.

Деякі рослини ведуть паразитичний спосіб життя. Це можливо завдяки наявності коренів-присосок. Вони проникають у стеблі інших рослин і висмоктують їхні соки. Типовим прикладом є повиліка. Ця рослина позбавлена хлоропластів, тому не здатна до фотосинтезу. Зустрічаються серед рослин і напівпаразити. Харчуються вони автотрофно, а при настанні несприятливих умов переходять до паразитичного способу життя.

Коріння-присоски відростають відразу від надземної частини стебля. З їх допомогою рослини чіпляються за опору, а деякі кріпляться навіть до горизонтальної площини. У деяких видів надземна частина настільки масивна, що їм необхідна додаткова підтримка. Цю функцію здійснюють коріння-підпірки. Вони мають вигляд підпорок і відходять прямо від стебля.

Отже, ми розглянули різні види кореневої системи. Будучи осьовою частиною рослини, цей орган виконує найважливіші функції. Це закріплення в ґрунті, мінеральне харчування, вегетативне розмноження, запас поживних речовин. Головний, бічні та придаткові корені формують два види систем: стрижневу і мочкувату. До видозмінів цих структур належать коренеплоди, кореневі клуби, присоски, підпірки, причіпки.

Види коренів і типи кореневих систем

У переважної більшості вищих рослин корені добре розвинені і розміщуються в ґрунті, а в деяких рослин – у воді (наприклад, у ряски) і повітрі (наприклад, в орхідей). Є серед вищих рослин і такі, у яких корені відсутні (наприклад, у таких рослин-паразитів, як повитиця, петрів хрест).

Коренева система – сукупність усіх коренів рослини. За формою розрізняють 3 типи кореневих систем: стрижнева, мичкувата і змішана.

• • Стрижнева коренева система – це система коренів, яка має добре розвинений головний корінь, від якого відходять бічні (у дводольних рослин). Утворюється ця система із зародкового корінця і галузиться за рахунок бічних коренів.
• • Мичкувата коренева система – це система додаткових коренів, які пучком ростуть від основи стебла (в однодольних рослин, а з дводольних – у жовтецевих та подорожникових). Формує мичкувату систему вузол кущіння, із якого розвиваються додаткові пагони і корені. Галуження системи відбувається також за рахунок бічних коренів.
• • Змішана коренева система – це система коренів, у якій можна виділити добре розвинений головний корінь з бічними та численні додаткові корені на нижній частині стебла. Наприклад, є у рослин, які людина підгортає при вирощуванні (у капусти, помідорів, соняшника).

Типи кореневих систем: 1 – стрижнева, 2 – мичкувата, 3 – змішана.

Розвиток і потужність кореневих систем залежать від виду та індивідуальних особливостей рослин, умов існування та ін. За об’ємом кореневі системи рослин завжди більші від їх надземних частин.

Людина може впливати на формування кореневої системи у рослин, здійснюючи підгортання і пікірування, що обумовлює утворення потужної розгалуженої системи коренів у верхньому родючому шарі ґрунту. Пікірування – це відщипування кінчика головного кореня, що посилює галуження кореневої системи внаслідок утворення та розростання бічних коренів. Підгортання – це підсипання до основи рослини землі з метою посилення росту додаткових коренів у поверхневих шарах ґрунту.

Зони кореня, особливості їх будови та функцій

На поздовжньому розрізі головні, додаткові і бічні корені мають подібну будову і в них можна виділити певні зони. По довжині молодий корінь розділяють на декілька ділянок: кореневий чохлик, зона поділу, зоно розтягування, всисна зона і провідна зона.

Кореневий чохлик складається з кількох шарів живих клітин, які утворюються зовнішніми клітинами верхівкової меристеми. Живуть клітини чохлика 2-9 діб, залежно від типу ґрунту, середовища життя (наприклад, у коренів водних рослин його немає). Кореневий чохлик захищає верхівку кореня від пошкоджень, сприймає силу земного тяжіння і визначає напрямок росту, виділяє слиз для полегшення просування кореня в ґрунті.

Зона поділу клітин має довжину близько 1-3 мм і утворена живими клітинами верхівкової твірної тканини. Завдяки здатності клітин до швидкого поділу ця зона забезпечує ріст кореня в довжину і дає початок іншим тканинам.

Зона розтягування клітин має довжину 2-5 мм і складається з живих витягнутих клітин, які набули постійної форми і розмірів. Разом із зоною поділу утворює зону росту кореня. У цій зоні відбувається диференціація клітин на тканини. Тут формуються ризодерма, первинна кора та центральний циліндр кореня.

Всисна зона (зона кореневих волосків, зона всмоктування) – це ділянка кореня довжиною 5-20 мм. Поверхня цієї зони вкрита виростами клітин шкірки – кореневими волосками. Кореневі волоски – це вирости клітин покривної тканини кореня, які всмоктують воду з розчиненими мінеральними солями. Довжина волосків – декілька міліметрів, але їх дуже багато, чим забезпечується велика поминальна поверхня кореня. Живуть кореневі волоски 10-20 днів, потім відмирають і злущуються. Замість них утворюються нові, але вже на новій, молодшій частині кореня. Так що з ростом кореня вглиб переміщується і зона кореневих волосків. Таким чином, зона кореневих волосків забезпечує всмоктування розчинених мінеральних речовин та закріплення верхівки кореня в ґрунті.

Провідна зона (зона бічних коренів) – це найбільша частина кореня (вимірюється десятками сантиметрів і навіть метрами), яка має провідні клітини. Провідна зона здійснює проведення речовин до надземних органів та утворення бічних коренів з клітин перициклу.

Зони кореня: 1 – кореневий чохлик; 2 – зона поділу клітин; 3 – зона розтягування клітин; 4 – зона всмоктування; 5 – провідна зона.