Типы и виды корневых систем

В нашей статье мы рассмотрим виды корневых систем. Эти органы растений имеют свои закономерности, связанные с местом их произрастания и функциями. В чем они заключаются? Давайте разбираться вместе.

Вегетативные органы: общая характеристика

Все части растений можно функционально объединить в две группы. К первой относят цветок, плод и семя. Они обеспечивают половое размножение растений. Их называют генеративными.

Вегетативные органы - это побег, который состоит из стебля и листьев. Различные виды корней и типы корневых систем (6 класс изучает их строение в курсе ботаники) также относятся к этой группе. Различными способами они обеспечивают вегетативное размножение, питание, обмен веществ с окружающей средой.

Что такое корень

Этот орган называют осевой частью растения. Как правило, он находится в почве. Но из этого правила есть исключения. К примеру, дыхательные корни орхидеи впитывают влагу прямо из воздуха. Вместе с побегом они развиваются на стволах тропических деревьев.

Его характерным признаком является положительный геотропизм. Этот термин означает свойство определенных органов растения расти в определенном направлении по отношению к центру планеты. Он бывает положительным и отрицательным. Корень всегда растет к центру. Это положительный геотропизм.

Биология: виды корней и типы корневых систем

Осевой подземный орган у растений разных видов имеет свою форму. У пшеницы он похож на пучок, у редиса - округлый, у одуванчика напоминает стержень. Несмотря на это, у всех корней есть общие признаки. Это отсутствие листьев, зеленых пластид хлоропластов и неспособность к фотосинтезу.

Различают корни трех видов. Главный у растения всегда один, он ярко выражен и напоминает стержень. Боковые корни развиваются на главном. Обычно они многочисленны, что способствует более эффективному поглощению влаги из почвы. У многих растений на стебле, листьях развиваются придаточные корни. Но ни один из перечисленных видов не развивается обособленно. Совокупность всех корней растения называется корневой системой.

Виды корней и типы корневых систем

Существует несколько классификаций осевых органов. В зависимости от формы различают стержневую и мочковатую виды корневых систем. Первая характерна для растений класса Двудольные. Она состоит из главного и придаточных корней. У Однодольных растений формируется мочковатая корневая система. Они имеют вид пучка, состоящего из придаточных корней. У некоторых двудольных травянистых растений можно увидеть несколько иную структуру. Она также состоит из главных и боковых корней, которые формируют дополнительные ответвления.

Основные преимущества

Чем обусловлены различные виды корневой системы растений? Прежде всего, местом их произрастания. Для растений засушливых зон характерен хорошо развитый главный корень. С его помощью растение способно добывать воду с глубоких горизонтов. Классическим примером является верблюжья колючка. Ее корни проникают в песчаную почву на несколько десятков метров. Это обеспечивает жизнеспособность растения в условиях недостатка влаги. При этом длина самого побега едва достигает нескольких десятков сантиметров.

А вот если влаги в поверхностных слоях предостаточно, то поглотить это количество воды растение сможет только с помощью мочковатой корневой системы. Средняя глубина ее проникновения - около 30 сантиметров. Но если суммировать все корни такой системы, получится гигантская цифра - 20 километров!

Ученые установили, что корневая система одного типа может развиваться по-разному. К примеру, сосна, которая растет в песчаном грунте, имеет глубокий главный корень. Тяжелые и вязкие глинистые почвы затрудняют рост подземного органа. Поэтому главный корень достаточно быстро отмирает. Это сопровождается активным развитием дополнительных. У хвойных деревьев такая корневая система принимает практически горизонтальное положение. При этом ее чувствительность к недостатку влаги резко возрастает.

Прием пикировки

Корневую систему можно формировать искусственно. С целью усиления развития дополнительных корней в поверхностных слоях почвы растения окучивают. При этом землю подсыпают к основанию их стеблей.

Для формирования других видов корневых систем применяют метод пикировки. В переводе с французского языка этот термин обозначает "копье". Для его осуществления необходимо отщипнуть у главного корня кончик. Более рационально это делать в момент пересадки рассады в открытый грунт. Пикировка приводит к развитию и разрастанию боковых корней, что делает минеральное питание более эффективным.

Морфология и анатомия

Строение всех видов и типов корневых систем тесно взаимосвязано с выполняемыми функциями. Это касается и внутренней структуры. Рассмотрим ее на примере главного корня. Если разрезать его пополам, можно рассмотреть несколько зон.

На верхушке корня расположены несколько рядов живых клеток. Во время соприкосновения с частицами почвы они постоянно разрушаются. Их восстановление происходит за счет деления клеток образовательной ткани изнутри. Эта зона называется корневой чехлик.

За ней расположена зона деления, длина которой не превышает 2-3 мм. Она полностью состоит из образовательной ткани. Это живые, постоянно делящиеся клетки. Они обладают удивительным свойством. Оно заключается в способности превращаться в клетки любых тканей.

Далее следует зона растяжения. Она также занимает несколько мм. Здесь молодые клетки растут и удлиняются, пока не приобретут окончательную форму и размеры. Это обеспечивает продвижения корня вглубь почвы.

Зона всасывания по сравнению с другими имеет более значительные размеры - до 20 мм. Здесь происходит всасывание водных растворов минеральных веществ из почвы. Эту функцию осуществляют корневые волоски. Они представляют собой выросты клеток покровной ткани. Продолжительность их жизни - всего 20 дней. После они отмирают и заменяются новыми, которые формируются из клеток образовательной ткани. В результате корневые волоски верхней части постоянно исчезают, а зона всасывания постепенно перемещается все глубже. Невооруженным глазом корневые волоски можно различить у проростков. Они имеют вид белого пушка. У взрослого растения суммарное количество этих структур достигает нескольких миллиардов.

Следующий участок называется зоной проведения. Здесь корень утолщается и ветвится, а водные растворы проходят к надземной части растения.

Каждая зона имеет свою анатомическую структуру. Сходное строение она имеет только в зоне всасывания. Снаружи корневые волоски состоят из живых клеток кожицы. Это разновидность покровной ткани. Далее расположена кора. Это несколько слоев основной ткани. Непосредственно осевая часть корня называется центральным цилиндром. В нем расположены элементы проводящей, механической и основной запасающей ткани.

Почвенное питание

Какие функции выполняет корень и все виды корневых систем? Они закрепляют растения в почве и обеспечивают их минеральное питание. Последняя функция заключается в поступлении и усвоении водных растворов веществ, которые находятся в почве. Из минеральных составляющих для развития растений особенно важны азот, железо, кальций, магний. Они образуют белки, пигменты и хлорофилл, без которого невозможен процесс фотосинтеза. Ученые установили, что для развития корневой системы необходим почвенный азот, а не атмосферный. Поэтому минеральное питание жизненно важно.

Удобрения

Часто природных соединений почвы не хватает для нормального развития растений. Поэтому человек самостоятельно добавляет определенные вещества. Они называются удобрениями. Их использование позволяет значительно увеличить урожайность.

Органические удобрения образуются из остатков отмерших организмов или продуктов жизнедеятельности. Это торф, навоз, солома, компост, птичий помет. Они природного происхождения. В химической промышленности производятся минеральные удобрения: селитры, фосфаты, хлориды.

Видоизменения корня и их значение

Для выполнения дополнительных функций различные виды корневых систем видоизменяются. Чаще всего они служат для вегетативного размножения и накопления питательных веществ.

Если утолщается главный корень, формируются корнеплоды. Эти структуры являются типичными для моркови, редиса, свеклы, хрена, репы, пастернака, турнепса, петрушки. Иногда вещества откладываются в боковых или придаточных корнях. Такие видоизменения можно наблюдать у батата, георгина, чистяка. Они называются корневыми клубнями.

Некоторые растения ведут паразитический образ жизни. Это возможно благодаря наличию корней-присосок. Они проникают в стебли других растений и высасывают их соки. Типичным примером является повилика. Это растение лишено хлоропластов, поэтому не способно к фотосинтезу. Встречаются среди растений и полупаразиты. Питаются они автотрофно, а при наступлении неблагоприятных условий переходят к паразитическому образу жизни.

Корни-присоски отрастают сразу от надземной части стебля. С их помощью растения цепляются за опору, а некоторые крепятся даже к горизонтальной плоскости. У некоторых видов надземная часть настолько массивна, что им необходима дополнительная поддержка. Эту функцию осуществляют корни-подпорки. Они имеют вид подпорок и отходят прямо от стебля.

Итак, мы рассмотрели различные виды корневой системы. Являясь осевой частью растения, этот орган выполняет важнейшие функции. Это закрепление в почве, минеральное питание, вегетативное размножение, запас питательных веществ. Главный, боковые и придаточные корни формируют два вида систем: стержневую и мочковатую. К видоизменениям этих структур относятся корнеплоды, корневые клубни, присоски, подпорки, прицепки.