Биология в лицее

Виды корней и типы корневых систем

Корень – один из основных вегетативных органов растения. Он закрепляет растение в почве и активно поглощает из нее воду с минеральными солями. Главная функция корней – почвенное питание.

В течение жизни у растения формируется много корней. Одни из них появляются вследствие ветвления главного корня, другие образуются на побеге. Все вместе они образуют корневую систему растения.

В корневой системе различают главный, боковые и придаточные корни. Главный корень развивается из зародышевого корня. Придаточными называют корни, развивающиеся на стеблевой части
побега. Придаточные корни могут вырастать и на листьях. Боковые корни возникают на корнях всех видов (главном, боковых и придаточных).

Корневая система, у которой главный корень хорошо выражен и занимает стержневое положение, называется стержневой. Такие корневые системы можно видеть у фасоли, гороха, одуванчика, тыквы, подсолнечника, березы, дуба и многих других двудольных растений.

 

Мочковатая корневая система состоит из одинаковых по размерам ветвящихся придаточных и боковых корней, поэтому имеет вид пучка – мочки (например, у подорожника и лютика). Мочковатые корневые системы характерны для всех однодольных растений и некоторых двудольных. Пшеница, рожь, овес, пырей, лук, тюльпан, гладиолус, осока и многие другие однодольные растения имеют мочковатую корневую систему.

 

Рассматривая внешний вид корня, можно видеть, что его беловатый, почти прозрачный кончик чуть утолщен и прикрыт защитным колпачком – корневым чехликом. Несколько выше чехлика имеется небольшая гладкая часть корня. Над ней находится участок с многочисленными тонкими выростами, которые выглядят как белый пушок вокруг корня. Это корневые волоски. Выше по корню развиваются боковые корни, на них также имеются корневой чехлик и корневые волоски. Ближе к стеблю корень обычно утолщен и имеет буроватый цвет.

В течение жизни растение постоянно увеличивает размеры своих корней. При этом они углубляются в почву и разрастаются далеко в стороны от стебля. Корни свеклы, например, проникают в почву на глубину более 3 м, у кукурузы – 2–2,5 метра, у люцерны – до 5 метров, у пшеницы – на 2-2,5 м. У огурцов корни разрастаются на 1,5-2 м в
стороны от стебля, у лука – на 60-70 см. У взрослой яблони корни разрастаются в стороны на 10-12 м от ствола, а у осины – даже на 30 м.
Корни обладают неограниченной возможностью роста. Но в природе они редко реализуют такую возможность из-за различных причин: ветвления в почве корней других растений, недостаточности питательных веществ и т. д. В специально созданных условиях растение способно развить огромную массу корней. Например, у четырехмесячного растения озимой ржи, выращенного в теплице, образовалась огромная корневая система. Общая длина всех ее корней составила 623 км, что равно расстоянию от Москвы до Санкт-Петербурга. Причем общая поверхность всех корней этого растения была в 130 раз больше поверхности наземных органов растения. Общий прирост всех корней только за одни сутки достигал 4,8 км, и ежесуточно на них образовывалось более 100 млн корневых 
волосков.

Корни растут в течение всей жизни растения.

Рост корня осуществляется путем деления и растяжения клеток, находящихся на верхушке (кончике) корня. Все корни растут верхушечной частью. Обнаружить это можно с помощью следующего опыта. На корешок проростка фасоли или тыквы нанесите черной тушью тонкие черточки-метки на одинаковом расстоянии друг от друга. Уже через день можно увидеть, что на участке, расположенном ближе к верхушке корня, расстояние между метками увеличилось, тогда как у основания корня оно не изменилось.

Если удалить верхушку, то рост корня в длину прекратится, но зато образуется много боковых корней. Эта особенность растений используется человеком при выращивании рассады культурных растений.

Корень удлиняется и продвигается в почве в результате деления и растяжения клеток верхушки корня.

Если рассмотреть корневой чехлик под микроскопом, то можно увидеть, что он образован из нескольких слоев клеток. Он ограждает делящиеся клетки кончика корня от механических воздействий среды. Кроме того, клетки корневого чехлика выделяют слизь, которая действует как смазка, облегчая продвижение растущего корня в почве.

Интерактивный урок-тренажёр. (Пройдите все страницы урока выполните все опыты и задания)

Как бы ни положили прорастающее семя или укореняющийся побег – их корни обязательно будут направлены вниз. В этом выражается чувствительность растения к земному притяжению. Такое явление называется геотропизмом (от греч.  гео – «земля», тропос – «поворот», «направление»).

Геотропизм у корней. (Анимация)

Ориентацию корней вниз к земле можно продемонстрировать на опытах. Если растение с корнем, растущим вниз, посадить в перевернутом виде, то через некоторое время можно увидеть, что оно вновь направит свой корень вниз. Опыт можно повторить несколько раз, но результат всегда будет тот же. В почве корень, продвигаясь вниз, всегда направляется в сторону, где содержатся влага, минеральные вещества и кислород. Такое движение органов растения, в том числе и корня, в сторону нужных им химических веществ (кислород, вода, минеральные соли) называется хемотропизмом (от греч. хемиа – "химия" и тропос – «поворот», «направление»).