Какие виды корней различают у растений

Классификация корней

Существует два принципа классификации корней — по происхождению и по внешнему строению (морфологии). По происхождению корни бывают главными, боковыми и придаточными. Главный корень у растения всегда один — он развивается в начале онтогенеза растения из зародышевого корешка. Придаточные корни образуются на побеге (на стебле, листьях и почках).

Эти корни играют особенно большую роль в жизни многолетних травянистых растений (особенно однодольных) и кустарников, у которых корневая система представлена в основном этим типом корней. Выраженная склонность к образованию придаточных корней обычно связана с высокой способностью растений к вегетативному размножению. Это свойство высоко ценится и у культивируемых растений, особенно у тех, которые самостоятельно вегетативно размножаться не могут, но легко размножаются искусственным путем (побеговыми или листовыми черенками). Придаточные корни на стебле закладываются эндогенно — у двудольных из камбия паренхимного происхождения в зоне сердцевинных лучей, у однодольных — из паренхимы, окружающей проводящие пучки. Важно подчеркнуть, что придаточные корни в эволюции высших растений появились первыми.

§ 2 Виды корней и типы корневых систем

Существует точка зрения, что корни, образующиеся в нижней зоне старых, обычно многолетних корней тоже можно рассматривать не как боковые, а как придаточные.

Третий тип корней по происхождению — боковые корни. Они образуются на главном и придаточных корнях в результате их ветвления. Первые боковые корни считаются корнями второго порядка; в результате их ветвления образуются корни следующего — 3-го порядка и т.д. Обычно ветвление корней идет до 4—5-го порядков.

Естественное отмирание или повреждение верхушки корня способствует более интенсивному его ветвлению. В растениеводстве это свойство корней обычно учитывают при выращивании декоративных растений — для получения более разветвленной корневой системы обрезают кончики корней.

По внешнему строению корни могут быть цилиндрическими, шнуровидными, нитевидными, четковидными, коническими, шаровидными, веретеновидными и др.

22.Определение корня, его функции. Виды корней у растений. Понятие о корневой системе. Классификация корневых систем.

Корень-осевой орган, цилиндрической формы, обладающий радиальной симметрией и положительным геотропизмом. Он способен к росту до тех пор, пока сохраняется апикальная меристема. Морфологически корень отличается от побега тем, что на нем никогда не возникают листья, а апикальная меристема прикрыта корневым чехлом. Корень, как и побег, может ветвиться, формируя корневую систему.

Функции корня

1. Минеральное и водное питание (поглощение воды и минеральных веществ).

2. Закрепление растения в почве

3. Синтез продуктов первичного и вторичного метаболизма.

4. Накопление запасных веществ.

Значение корней в жизни растения

5. Вегетативное размножение.

6. Симбиоз с бактериями.

7. Функция дыхательного органа (монстера, филодендрон и др.)

По происхождению корни делятся на главные, боковые и придаточные.

По отношению к субстрату корни бывают следующих типов: земляные — развиваются в почве;водные — находятся в воде (у плавающих водных растений); воздушные, развивающиеся в воздушной среде (у растений, имеющих корни на стволах и листьях).

Корневая система-совокупность всех корней одного растения

По происхождению корневые системы могут быть 3-х типов:

система главного корня состоит из главного, а также боковых корней второго и последующего порядков;

система придаточных корней состоит из придаточных и их боковых ответвлений;

смешанная корневая система состоит из системы главного корня и системы придаточных корней.

По форме различают 2 основных типа корневых систем:

Стержневую, в которой главный корень сильно развит и четко выделяется среди остальных корней. Выделяют конусовидные (у моркови), репчатые (у свеклы), клубневидные ( у георгинов) корни. Характерны для двудольных растений.

Мочковатую, в которой главный корень отсутствует или незаметен среди многочисленных придаточных корней. Вся масса корней состоит из боковых или придаточных корешков и имеет вид мочки. Характерна для большинства однодольных растений. Сильно разветвленная корневая система образует огромную поглощающую поверхность.

23.Определение листа,его функции.Части листа.Листья простые и сложные.Формации листьев. Гетерофиллия.

Лист — уплощенный боковой орган побега с билатеральной симметрией; он закладывается в виде листового бугорка, представляющего собой боковой выступ побега. Лист имеет одну плоскость симметрии и характерную плоскую форму. Основными функциями листа являются фотосинтез, транспирация и газообмен.

Части листа:

Листовая пластинка — основная, наиболее важная фотосинтезирующая часть листа.

Черешки ориентируют листовые пластинки по отношению к источнику света, создавая листовую мозаику, т.е. такое размещение листьев на побеге, при котором они не затеняют друг друга. Это достигается за счет: различной длины и изогнутости черешка; различной величины и формы листовой пластинки; вследствие светочувствительности листьев. Если черешок отсутствует, лист называется сидячим; тогда он прикрепляется к стеблю основанием листовой пластинки.

Основание — это базальная часть листа, сочлененная со стеблем. Если основание листа разрастается, образуется листовое влагалище (семейства Злаковые, Лилейные, Зонтичные). Влагалище защищает пазушные почки и основания междоузлий.

Прилистники — парные боковые выросты основания листа. Они прикрывают боковые почки и предохраняют их от различных повреждений. В почке прилистники обязательно закладываются вместе с листьями, однако у многих растений быстро опадают или пребывают в зачаточном состоянии. Если прилистники срастаются, образуется раструб (например, в семействе гречишные).

Лист, состоящий из одной листовой пластинки, называется простым. Такие листья опадают в месте сочленения стебля с черешком у деревьев и кустарников, где возникает разделительный слой. Лист называется сложным, если на общей оси, называемой рахисом располагаются несколько листовых пластинок (листочков), имеющих свои черешочки.

Формации листьев — типы листьев одного побега, различ.формой и местоположением на побеге. Различают низовую (катафиллы),срединную(тип.фотосинтез.листья) и верховую (брактеи)

Способы прикрепления листа к стеблю: 1. Черешковый длинно- (осина) и коротко — (дуб) 2. Сидячий – с помощью листов. пластинки (два вида – стеблеобъемлющий и пронзенный). 3. Влагалищный. 4. Лист с раструбом (зонтичные) 5. Щитовидный – если черешок прикрепл. к середине листов. пластинки.

Как видоизменяются корни растений

Корни закрепляют растение в почве, обеспечивают почвенное водно-минеральное питание, иногда служат местом отложения запасных питательных веществ. В процессе приспособления к условиям среды корни некоторых растений приобретают дополнительные функции и видоизменяются.

Содержание статьи

• Как видоизменяются корни растений
• Почему у растений есть корни
• Как доказать что клубень — видоизмененный побег

Какие существуют виды корней

У растений различают главные, придаточные и боковые корни. Когда семя прорастает, из него вначале развивается зародышевый корешок, который становится впоследствии главным корнем. На стеблях и листьях некоторых растений вырастают придаточные корни. От главного и придаточных корней могут отходить также боковые.

Корневые системы

Все корни растения складываются в корневую систему, которая бывает стержневой и мочковатой. В стержневой системе главный корень развит сильнее остальных и напоминает стержень, а в мочковатой он развит недостаточно или рано отмирает. Первая наиболее характерна для двудольных растений, вторая – для однодольных. Однако главный корень обычно хорошо выражен лишь у молодых двудольных растений, а у старых постепенно отмирает, уступая место придаточным корням, отрастающим от стебля.

Насколько глубоко залегают корни

Глубина залегания корней в почве зависит от условий произрастания растения. Корни пшеницы, например, отрастают на сухих полях на 2,5 м, а на орошаемых – не более, чем на полметра. Однако в последнем случае корневая система более густая.

Растения тундры сами по себе низкорослые, а их корни из-за вечной мерзлоты сосредоточены у поверхности. У карликовой березы, например, они находятся на глубине около 20 см максимум. Корни пустынных растений, наоборот, очень длинные – это нужно, чтобы достигать грунтовых вод. Например, ежовник безлистный уходит корнями в почву на 15 м.

Видоизменения корней

Для приспособления к условиям окружающей среды корни некоторых растений видоизменились и приобрели дополнительные функции. Так, корнеплоды редиса, свеклы, репы, турнепса и брюквы, образованные главным корнем и нижними частями стебля, запасают питательные вещества. Утолщения боковых и придаточных корней у чистяка и георгины стали корневыми клубнями. Корни-прицепки у плюща помогают растению прикрепиться к опоре (стене, дереву) и вынести листья к свету.

Придаточные корни на стволах и ветвях ряда тропических деревьев дорастают до земли и служат растению подпорками. Свободно свисают вниз воздушные корни орхидеи и других живущих на стволах и ветвях деревьев растений, впитывая дождевую воду. Дыхательные корни ивы ломкой, произрастающей на топких берегах, вырастают вертикально вверх и, достигнув поверхности, поглощают кислород. В тела других растений способны проникать корни растений-паразитов – повилики и омелы.

Функции корней. Виды корней. Типы корневых систем

Вопрос 1. Какие функции выполняет корень?
Функции корня: закрепление и удержание растения в почве; всасывание воды и минеральных веществ; транспорт этих веществ в надземные органы растения; синтез определенных веществ — гормонов, ферментов и т.д.; запасание питательных веществ (корнеплоды); вегетативное размножение.

Вопрос 2. Какой корень называют главным, а какие — придаточными и боковыми?
Главный корень — это корень, развивающийся из зародышевого корешка.
Придаточные корни — это корни, образующиеся на стеблях, а у некоторых растений и на листьях.
Боковые корни — это корни, отрастающие от главного и придаточных корней.

Воп рос 3. Какую корневую систему называют стержневой, а какую — мочковатой?
Сопокупность всех корней образует корневую систему растения. И ее формировании участвуют главный, боковые и придаточные корни. Различают два типа корневых систем: стержневую и мочковатую.
Для стержневой корневой системы характерно преимущественное развитие главного корня, который длиннее и толще других корней. Она, как правило, встречается у двудольных растений.
В мочковатой корневой системе главный корень не отличается от остальных — он или слабо развит, или рано отмирает. Корневая система образована массой придаточных корней. Мочковатую корневую систему имеют однодольные растения и некоторые двудольные.

Вопрос 4. Какое значение имеет окучивание растений?
При окучивании присыпается землей нижняя часть стебля, что приводит к появлению дополнительных придаточных корней. За счет этого увеличивается общий объем корневой системы в поверхностном плодородном слое почвы.

Видоизменения корня. Питание растений. Почва и ее значение в жизни растений

Видоизменения корня, вследствие обретения новых функций органы способны видоизменяться.

Корнеплод

Корнеплод – утолщение главного корня, связанное с отложением в нем запаса питательных веществ (морковь, свекла, редис и т. п.).

Корневые клубни (корнеклубни)

Корневые клубни (корнеклубни) – утолщение боковых или дополнительных корней, связанное с отложением запаса питательных веществ (батат, георгин и т. п.).

Корни-присоски

Корни-присоски характерны для растений паразитов или полупаразитов. Такие корни проникают в толщу стебля других растений и потребляют их соки. Повилика – это бесхлорофилльное растение — паразит, которое питается благодаря сокам растения хозяина. Омела – полупаразит. Это зеленое растение, способное к самостоятельному питанию (фотосинтезу), но водные растворы солей она образует от растения, на котором живет.

Дыхательные корни (пневматофоры)

Корни-прицепки

Корни-прицепки – это дополнительные короткие корни, которые развиваются на растениях с вьющимся стеблем (плющ, фикус цепкий и т. п.), которые плетутся вверх. Корни растут на стебле. С их помощью растение цепляется за трещины, опоры и поднимаемся выше.

Ходульные корни

Ходульные корни образуются на надземных побегах. Они закрепляются в почве и помогают растению (баньян, кукуруза и т. п.) удерживаться.

Воздушные корни

Воздушные корни развиваются у растений (орхидея), которые поселяются на деревьях, но не паразитируют. Воду и минеральные соли они получают из воздуха с помощью корней, которые свисают в воздухе.

Опорные корни

Опорные корни встречаются у больших деревьев (вяз, бук, тополь, тропические и т. п.). Представляют собой боковые корни. На боковых корнях, которые проходят возле поверхности почвы, развиваются плоские треугольные и прилегающие к стволу вертикальные надземные отростки, которые напоминают доски, прислоненные к деревьям.

Втяжные или контрактильные корни

Втяжные или контрактильные корни у некоторых растений происходит резкое сокращение корня в продольном направлении у его основания (например, у растений, которые имеют луковицы). Втяжные корни распространены у покрытосеменных растений. Они обусловливают плотное прилягание к земле розеток (например, у подорожника, одуванчика и т. п.), подземное положение корневой шейки и вертикального корневища, обеспечивают некоторое углубление клубней. Таким образом, втяжные корни помогают побегам находить наилучшую глубину залегания в почве. Втяжные корни в Арктике обеспечивают переживание неблагоприятного зимнего периода цветочными почками.

Корневые системы способны улучшать свое питание благодаря взаимодействию с микроорганизмами – грибами, бактериями, водорослями. Симбиоз корней цветочных растений с грибами называется микоризой, с бактериями – бактериоризой. Почвенный слой толщиной 2-3 мм вокруг корней растений образует ризосферу. Корни выделяют в ризосферу вещества, которые привлекают микроорганизмы.

В клетках корней некоторых растений (бобовые, березовые и т. п.) поселяются клубеньковые бактерии, которые своими выделениями вызывают разрастание паренхимы и образование клубеньков на корнях. Клубеньковые бактерии способны фиксировать атмосферный азот в виде соединений, которые могут усваиваться растениями (нитратов, нитритов). Часть азотных соединений усваивается растением, а часть остается в почве. Бобовые растения используют в сельском хозяйстве для обогащения почв азотистыми соединениями.

Минеральное питание растений

Минеральное питание растений

Растения из почвы поглощают необходимые им минеральные вещества. Минеральные вещества служат основой синтеза сложных органических соединений, влияют на обмен веществ, являются катализаторами многих химических реакций, влияют на проницаемость цитоплазмы, поддерживают тургор и т. п. Разные виды растений нуждаются в разном количестве минеральных веществ.

Минеральное питание растений – это поступление и усвоение из почвы водных растворов неорганических и некоторых органических веществ.

Нормальное развитие растений возможно при наличии макроэлементов: азота, фосфора, серы, калия, кальция, магния, железа. Соединения магния и железа необходимы для синтеза хлорофилла. Важную роль в жизни растения играют также такие микроэлементы, как бор, медь, марганец, цинк, молибден и т. п. В почве есть все эти элементы, но не всегда количество их достаточно.

Методы водных, гравийных (гидропоника) культур и аэропоника

Потребность растений в химических элементах изучают с помощью метода водных культур. Впервые этот метод применил английский ученый Д. Вудворд еще в 1699 году. Детальнейшая обработка была лишь в середине XIX века.

Растения выращиваются без почвы в водных растворах минеральных веществ, при оптимальных условиях (температуры, давления, поступления кислорода – аэрации). Наблюдают состояние растений в зависимости от компонентов водного раствора. Вместо почвы могут быть инертные субстраты – стеклянные шарики, гравий, гранулированный поли-этилен и т. п. Это модификация метода водных культур, которая называется методом гравийных культур или гидропоникой. Этот метод используют для выращивания культурных растений. Иногда используют аэропонику – метод опрыскивания, увлажнения корней в воздухе растворами веществ.

Поглощение корнями воды и минеральных веществ

Поглощение корнями воды и минеральных веществ

Поглощение питательных веществ корнем происходит активным и пассивным путем. Активный связывают с процессами метаболизма, с затрачиванием энергии, с процессами дыхания. Второй, пассивный, связывают с диффузией веществ. Он не зависит от процессов метаболизма.

Через корневые волоски вода с минеральными веществами попадает по пропускным клеткам в сосуды центрального цилиндра. Место перехода корня в стебель, то есть корневых сосудов в стебле, называется корневой шейкой. Оно несколько утолщено. Гидростатическое давление формируется вследствие вхождения воды в сосуд из паренхимных клеток, которые их окружают.

Такое давление называется корневым давлением. Возможность корневой системы поднимать воду по стеблю называют нижним корневым двигателем. Восходящий ток от корня к надземной части растения объясняется наличием корневого давления и всасывающего действия листьев благодаря транспирации (испарению воды листьями).

Величина тургорного давления во всех частях растения одинакова. Тургор (от лат. turgor – вздутие, наполнение) – это напряженное состояние клеточной оболочки, которое возникает благодаря гидростатическому давлению содержимого клетки. Благодаря тургору ткани растений имеют определенную упругость.

Осмотическое давление – это избыточное давление со стороны раствора, которое препятствует проникновению растворителя через полупроницаемую мембрану из менее концентрированного в более концентрированный раствор. Осмос – это диффузия воды через полупроницаемую мембрану из области меньшей концентрации растворенного вещества в область с большей его концентрацией до их выравнивания. Всасывающая сила больше в части, где больше осмотическое давление:

где S – всасывающая сила, Р – осмотическое давление, Т – тургорное давление.

Внутреннее давление на стенку клетки растений всегда превышает давление на нее из внешней среды.

Удобрения

Минеральное питание растений в природе обеспечивается тем, что остатки живых организмов перегнивают, распадаются на разные соединения. При выращивании культурных растений большинство этих веществ не успевает восстанавливаться. Поэтому в почву вносятся удобрения. Удобрения значительно влияют на рост и развитие растений.

Например, удобрения, содержащие азот, увеличивают рост и массу надземных частей растения, а калий – подземных. Лучшее перенесение зимнего периода, то есть низких температур, обеспечивают соединения меди, калия и фосфора. Различают органические и минеральные удобрения.

Органические удобрения

Органические удобрения – это вещества, которые получаются из продуктов жизнедеятельности или остатков живых организмов. К органическим удобрениям относят торф, навоз, птичий помет и т. п.

Минеральные удобрения

Минеральные удобрения вырабатывает химическая промышленность. Это азотные, калийные и фосфорные удобрения. Наиболее распространенными азотными удобрениями являются мочевина, сульфат аммония, селитра; калийными – хлорид калия; фосфорными – суперфосфат.

Бактериальные удобрения

Используются иногда бактериальные удобрения, которые являются культурой бактерий (содержат споры почвенных бактерий). Это, например, азотобактерин – содержит клубеньковые бактерии.

Зеленые удобрения

Такие культуры, как люпин, люцерна, горох, клевер, используются как зеленые удобрения. Их добавляют на полях как источник органической массы. Кроме того, эти растения обогащают почву азотистыми соединениями, так как их корни живут в симбиозе с клубеньковыми бактериями.

При внесении удобрений в почву нужно придерживаться определенных правил, норм. Излишек удобрений негативно влияет не только на растения, но и на окружающую среду.

Почва и ее значение в жизни растений

Почва и ее значение в жизни растений

В почве растения прорастают, развивается корневая система. Из почвы растение получает воду и минеральные вещества.

Почва

Почва – это тонкий верхний слой земной коры, материнская порода, которая изменена действием климата, живых организмов и стала пригодной для роста и развития растений. Характеризуется плодородием.

Плодородие

Плодородие – это способность почвы удовлетворить потребности растения в воде, минеральных элементах, некоторых органических соединениях, воздухе. Зависит плодородие преимущественно от структуры почвы и количества гумуса в ней. Частицы почвы бывают разной формы и размеров и называются структурными агрегатами.

Агрегаты определенной формы и определенных размеров определяют структуру грунта. Различают четыре группы: камни, песок, пыль и глина. Наилучшей для культурных растений считается структура почвы, когда частицы имеют размеры от 0,25 до 10 мм в диаметре. Тогда почва стойкая к размыванию, хорошо вбирает и сохраняет воду. Содержит много воздуха.

Песчаные частички хорошо пропускают воду, но плохо ее удерживают.

Гумус (перегной)

Гумус (перегной) – это комплекс органических веществ, которые образовались в почве при разложении остатков живых организмов (животных, растений, грибов). В образовании гумуса большая роль принадлежит дождевым червям, а также почвенным бактериям, грибам, насекомым и их личинкам, клещам, некоторым млекопитающим. Гумус играет важную роль в склеивании агрегатов грунта.

Неоднороден по составу. Почва тем более плодородна, чем больше в ней гумуса. Богаты гумусом почвы черноземов (до 1 м) и темные луговые почвы пойм, степей. Менее плодородны песчаные, глинистые и подзолистые почвы (до 20 см гумуса).

Важным условием для получения высокого урожая является разрыхление почвы для улучшения условий дыхания корней.

Почва – основной поставщик углекислого газа в атмосферу.