Корень (вегетат. орган)

Корень (далее К) (radix), один из основных вегетативных органов листостебельных растений (за исключением мхов), служащий для прикрепления к субстрату, поглощения из него воды и питательных веществ, первичного превращения ряда поглощаемых веществ, синтеза органических соединений, дальнейшего перемещения их в др. органы растения, а также для выделения некоторых продуктов обмена. У некоторых растений К (вегетат. орган) несут дополнительные функции, например вместилища запасных веществ, а у корнеотпрысковых растений - органа вегетативного размножения. К (вегетат. орган) - осевой орган растения, по происхождению родственный стеблю: у предков наземных растений при выходе их на сушу на нижнем конце спорофита образовались корневищеподобные веточки - прототип К (вегетат. орган) Морфологически К (вегетат. орган) отличается от стебля отсутствием листьев, наличием чехлика и эндогенным ветвлением (возникновением боковых К (вегетат. орган) во внутренних частях К (вегетат. орган) - в перицикле). Типичный К (вегетат. орган) имеет узкоцилиндрическую или нитевидную форму. Зачаток К (вегетат. орган) существует уже в зародыше семени, при прорастании которого он развивается в главный К (вегетат. орган) Для К (вегетат. орган) характерно акропетальное ветвление (более молодые боковые К (вегетат. орган) и их зачатки появляются ближе к верхушке К (вегетат. орган)). У многих растений, кроме главного и боковых К (вегетат. орган), имеются придаточные. Внешне они не отличаются от боковых и несут те же функции, но обычно развиваются на др. органах растения - стеблях, листьях, подземных и надземных видоизмененных побегах (луковицах, клубнях, корневищах и т. д.), а также на старых К (вегетат. орган) Образование придаточных К (вегетат. орган) определяет возможность вегетативного размножения растений. Кончик К (вегетат. орган) (рис. 1) прикрыт корневым чехликом, защищающим его от повреждений. К (вегетат. орган) растет в длину за счет деления клеток верхушечной (апикальной) меристемы, в т. н. зоне деления, и значительного роста их в длину в зоне роста, или растяжения, длина которой обычно равна 1-2 мм (иногда до 10 мм). За зоной роста расположена зона поглощения и дифференциации; самый поверхностный слой клеток этой зоны дифференцируется в эпиблему, клетки которой образуют корневые волоски, увеличивающие поверхность поглощения К (вегетат. орган) в 5-20 раз. Дифференциация меристемы в первичные постоянные ткани начинается в зоне роста, но отчетливо выявляется в зоне поглощения и в т. н. зоне проведения. Первичное анатомическое строение К (вегетат. орган) всех семенных растений сходно (рис. 2). Под слоем клеток эпиблемы расположена многослойная первичная кора, которая состоит из тонкостенных живых паренхимных клеток. У некоторых растений оболочки 1-3 наружных слоев клеток коры (экзодерма) опробковевают и по отмирании эпиблемы берут на себя защитную функцию. Самый внутренний слой первичной коры (эндодерма) состоит из одного слоя клеток, оболочки которых частично опробковевают или одревесневают и нередко утолщаются; лишь некоторые клетки (т. н. пропускные) остаются мало измененными. Эндодерма окружает центральный цилиндр, или стель, К (вегетат. орган) Один или несколько наружных слоев его клеток образуют перицикл, тонкостенные живые клетки которого долго сохраняют меристематическую активность; в нем закладываются боковые К (вегетат. орган), придаточные почки; при его участии осуществляется вторичное утолщение К (вегетат. орган) Большую часть центрального цилиндра занимает сложный проводящий радиальный пучок, в котором чередуются элементы ксилемы и флоэмы. У однодольных растений первичное анатомическое строение К (вегетат. орган) сохраняется всю жизнь, у двудольных и голосеменных оно сменяется вторичным (рис. 3). При этом в центральном цилиндре пучковый камбий откладывает (между флоэмой и ксилемой) к центру вторичную ксилему (древесину), а к периферии - вторичную флоэму (луб). Из межпучкового камбия, находящегося против лучей первичной ксилемы в перицикле, образуется паренхима первичного сердцевинного (лубо-древесинного) луча, а пробковый камбий (феллоген) откладывает кнаружи клетки пробки; она становится покровной тканью вторично утолщенного К (вегетат. орган), а вся первичная кора сбрасывается. Эти изменения обусловливают разрастание К (вегетат. орган) в толщину. Различают т. н. ростовые К (вегетат. орган), которые быстро растут (в благоприятных условиях - в среднем от 1 до 3 см в сутки), утолщаются, рано опробковевают, составляют скелет корневой системы и в ряде случаев обеспечивают вегетативное размножение растения, и "сосущие" К (вегетат. орган) - тонкие, нежные, короткие, медленно растущие, большей частью недолговечные.

Совокупность К (вегетат. орган) одного растения называется корневой системой, общую форму и характер которой определяет соотношение роста главного, боковых и придаточных К (вегетат. орган) (рис. 4). При преобладающем росте главного К (вегетат. орган) образуется стержневая корневая система (люпин, хлопчатник); при слабом росте или раннем отмирании главного и преобладающем развитии большого числа придаточных К (вегетат. орган) образуется мочковатая корневая система (однодольные, из двудольных - виды лютика, подорожника и др.). К (вегетат. орган) у хлебных злаков (ржи, пшеницы) проникают на глубину 1-1,5 м, у люцерны -до 10 м, у древесных растений могут углубляться на 10-12 м, хотя обычно твердый грунт препятствует проникновению их глубже 3-5 м; площадь, занятая корневой системой одного растения хлебных злаков, достигает в поперечнике 40-60 см, тыквы - 6-8 м, у древесных растений обычно в несколько раз превышает диаметр кроны, достигая 10-18 м. Суммарная длина К (вегетат. орган) однолетнего растения может составлять несколько километров, а общая поверхность К (вегетат. орган), учитывая поверхность волосков, во много раз превышает поверхность надземных органов. По расположению в почве в зависимости от среды обитания различают корневые системы специализированные (поверхностные или глубинные) и универсальные, равномерно развивающиеся вширь и вглубь. Например, в северной лесной зоне на подзолистых почвах, часто пересыщенных влагой, плохо аэрируемых, с трудно проницаемой подпочвой, корневая система растений на 90-95% сосредоточена в поверхностных слоях (10-15 см). В зоне полупустынь и пустынь у одних растений имеются только поверхностные К (вегетат. орган), которые используют осадки ранней весны (эфемеры) либо влагу дождей и конденсационную влагу, оседающую в верхних слоях почвы в ночное время (кактусы); у других К (вегетат. орган) достигают грунтовых вод (у верблюжьей колючки). Универсальные корневые системы используют в разное время влагу разных горизонтов, вследствие чего растения могут вегетировать все лето (джузгун, саксаул, эфедра). В зонах недостаточного увлажнения ярко проявляется ярусность в расположении К (вегетат. орган) различных видов растений, произрастающих совместно на одной площади. Соотношение между К (вегетат. орган) и надземными частями растений также зависит от почвенно-климатических условий. В северной влажной зоне масса корневой системы в 5-10 раз уступает массе надземных частей. Через К (вегетат. орган) растения поглощают из почвы главным образом ионы минеральных солей, а также некоторые продукты жизнедеятельности почвенных микроорганизмов и корневые выделения др. растений. Поглощенные К (вегетат. орган) соединения и серы взаимодействуют с притекающими из листьев продуктами фотосинтеза с образованием аминокислот, нуклеотидов и др. органических соединений. По сосудам ксилемы элементы в форме ионов ( или органических молекул ( сера) в результате действия корневого давления и транспирации передвигаются в листья и стебли. В К (вегетат. орган) синтезируются также алкалоиды (например, никотин), гормоны роста (кинины, гиббереллины) и др. физиологически активные вещества. У некоторых растений, преимущественно семейство бобовых, в К (вегетат. орган) поселяются бактерии, вызывающие образование клубеньков (из паренхимы К (вегетат. орган)). К (вегетат. орган) растений выделяют в почву ионы минеральных солей, аминокислоты, мочевину, фенольные соединения и др. У одних растений (например, семейство пасленовых) К (вегетат. орган) выделяют также ауксины и вещества типа гиббереллинов, стимулирующие рост растений, у др. - студнеобразные вещества, образующие корнезащитные чехлы. Выделения К (вегетат. орган) способствуют развитию в ризосфере почвенных микроорганизмов. С возрастом растения количество выделений и численность ризосферных микроорганизмов уменьшаются. Клубеньковые бактерии играют важную роль в питании растений и повышении плодородия почвы. На поверхности или внутри К (вегетат. орган) многих древесных и травянистых растений поселяются грибы, образуя т. н. микоризу; в таких случаях корневые волоски на К (вегетат. орган) не развиваются.

На К (вегетат. орган) многих растений образуются придаточные почки, дающие надземные побеги (у корнеотпрысковых растений), У ряда растений К (вегетат. орган) служат местом отложения запасных питательных веществ (см. Корнеплоды). У некоторых деревьев тропических лесов близ основания стволов или от ветвей отходят боковые или придаточные К (вегетат. орган) - досковидные, ходульные, столбовидные, служащие для опоры и питания. У лазящих лиан (например, у плюща) развиваются корни-прицепки. В тропиках многие эпифиты образуют придаточные воздушные К (вегетат. орган), поглощающие через многослойную поверхностную ткань (т. н. веламен) воду из атмосферных осадков. У некоторых тропических эпифитных орхидей, а также у растений семейства подостемоновых листья и стебли недоразвиты и их вегетативные органы представлены главным образом плоскими зелеными К (вегетат. орган), выполняющими функции ассимиляции. У растений, живущих на бедных почвах (например, у болотного кипариса, у мангровых деревьев и др.), имеются дыхательные К (вегетат. орган), или пневматофоры, верхушки которых расположены над почвой или водой и снабжают подземные органы воздухом. У некоторых пальм и растений семейства мареновых часть горизонтальных К (вегетат. орган) превращается в защитные колючки. К (вегетат. орган) паразитирующих на деревьях растений, например омелы, имеют вид длинных цилиндрических тяжей, расположенных в коре дерева. У растений-паразитов (заразиха, повилика и др.) и полупаразитов (марьянник, погремок и др.) корневая система развивается слабо; при этом окончания некоторых К (вегетат. орган) внедряются в виде особых присосок (гаусторий) в тело растения-хозяина, высасывая из него питательные вещества. У некоторых растений (например, у роголистника, пузырчатки и др.) К (вегетат. орган) отсутствуют, что связано со специфическими условиями их существования. О функции К (вегетат. орган) см. также Водный режим растений, Минеральное питание растений.

К (вегетат. орган) многих растений широко используются человеком. Они имеют большое пищевое и хозяйственное значение. К (вегетат. орган), содержащие крахмал, масла, алкалоиды, гуттаперчу, красящие и др. ценные вещества, применяются в медицине и промышленности. Растения с мощно развитой корневой системой используются для закрепления подвижных песков, оврагов и эродированных почв.

Лит.: Красовская И. В., Обзор работ по морфологии и физиологии корней, "Тр. по прикладной ботанике генетике и селекции", 1928, т. 18, в. 5; ее же, Закономерности строения корневой системы хлебных злаков, "Ботанический журнал", 1950, т. 35, № 4; Шалыт М. С., Подземная часть некоторых луговых, степных и пустынных растений и фитоценозов, "Труды Ботанического института АН СССР. Сер. 3, Геоботаника", 1950, в. 6; Сабинин Д. А., Физиологические основы питания растений, М., 1955; Качинский Н. А., Почва, ее свойства и жизнь, М., 1956; Колесников В. А., Корневая система плодовых и ягодных растений и методы се изучения, М., 1962; Федоров А. А., Кирпичников М. Э. и Артюшенко З. Т., Атлас по описательной морфологии высших растений, (т. 2), М.- Л., 1962; Колосов И. И., Поглотительная деятельность корневых систем растений, М., 1962; Рахтеенко И. Н., Рост и взаимодействие корневых систем древесных растений, Минск, 1963; Воронин Н. С., Эволюция первичных структур в корнях растений, "Уч. зап. Калужского педагогического института", 1964, в. 13; Бойко Л. А., физиология корневой системы растений в условиях засоления, Л., 1969; Эсау К (вегетат. орган), Анатомия растений, пер, с англ., М., 1969.

О. Н. Чистякова, Р. П. Барыкина, Д. Б. Вахмистров.

		Новости 22.12.2024 20:42:12

	Copyright © 1999-2024 Oval.ru, All Rights Reserved.