Типы корневых систем
Различают два основных типа корневых систем: стержневая, имеющая хорошо развитый главный корень, и мочковатая. Мочковатая корневая система состоит из большого числа придаточных корней, одинаковых по величине. Вся масса корней состоит из боковых или придаточных корешков и имеет вид мочки.
Сильно разветвлённая корневая система образует огромную поглощающую поверхность. Например,
- общая длина корней озимой ржи достигает 600 км;
- длина корневых волосков — 10 000 км;
- общая поверхность корней — 200 м2.
Это во много раз превышает площадь надземной массы.
Если у растения хорошо выражен главный корень и развиваются придаточные корни, то формируется корневая система смешанного типа (капуста, помидор).
Метод водных культур
В каких солях нуждается растение, и какое влияние оказывают они на рост и развитие его, было установлено на опыте с водными культурами. Метод водных культур — это выращивание растений не в почве, а в водном растворе минеральных солей. В зависимости от поставленной цели в опыте можно исключить отдельную соль из раствора, уменьшить или увеличить ее содержание. Было выяснено, что удобрения, содержащие азот, способствуют росту растений, содержащие фосфор — скорейшему созреванию плодов, а содержащие калий — быстрейшему оттоку органических веществ от листьев к корням. В связи с этим содержащие азот удобрения рекомендуется вносить перед посевом или в первой половине лета, содержащие фосфор и калий — во второй половине лета.
С помощью метода водных культур удалось установить не только потребность растения в макроэлементах, но и выяснить роль различных микроэлементов.
В настоящее время известны случаи, когда выращивают растения методами гидропоники и аэропоники.
Гидропоника — выращивание растений в сосудах, заполненных гравием. Питательный раствор, содержащий необходимые элементы, подаётся в сосуды снизу.
Аэропоника — это воздушная культура растений. При этом способе корневая система находится в воздухе и автоматически (несколько раз в течение часа) опрыскивается слабым раствором питательных солей.
КОРЕНЬ
Ключевые слова конспекта: почвенное питание, корень, функции корня, типы корней, корневые системы, внутреннее строение корня, зоны корня, клеточное строение корня, видоизменения корней.
Почвенное питание
Почва состоит из твердых частиц, oбразующихся из материнскoй пoрoды, тип кoтoрoй oпределяет минеральный сoстав пoчвы. Сoдержание в пoчве вoды — главный фактoр для развития растений. Наибoлее благoприятными для удержания вoды считаются пoчвы, сoстoящие из частиц разнoгo размера. Живые кoмпoненты пoчвы (микрooрганизмы, грибы, беспoзвoнoчные и мелкие пoзвoнoчные живoтные) спoсoбствуют улучшению плoдoрoдия пoчв. Так, азoтфиксирующие бактерии и сине-зеленые вoдoрoсли oбoгащают пoчву связанным азoтoм, микoризooбразующие грибы стимулируют минеральнoе питание растений. Oчень важнo наличие в пoчве oрганических oстаткoв, кoтoрые пoстoяннo пoдвергаются минерализации микрooрганизмами и являются непрерывным истoчникoм пoчвеннoгo питания. Чем больше органических остатков в почве, тем она плодороднее.
Корень. Функции корня
Корень — подземная часть вегетативного тела растения, закрепляющая его в почве. Появился впервые у сосудистых растений.
Корень — осевой орган, обладающий радиальной симметрией и неопределенно долго нарастающий в длину, благодаря деятельности апикальной (верхушечной) меристемы. От стебля он отличается тем, что на нем никогда не нарастают листья, а апикальная меристема прикрыта чехликом. Функции корня:
- Механическая — закрепление растения в почве.
- Питательная — поглощение воды и минеральных веществ.
- Проводящая — транспорт воды и растворов веществ.
- Запасающая — «депо» запасных веществ.
- Синтезирующая — синтез органических веществ (гормонов).
- Связующая — взаимодействие с корнями других растений, грибами и бактериями.
Дополнительные функции — дыхательная у водных растений, «подпорочная» (закрепление на опоре у лиан) и др.
Типы корней
В корне различают главный корень, боковые и придаточные корни. Первичный корень закладывается еще в зародыше, он ориентирован вниз и становится у голосеменных и цветковых растений главным. Боковые корни формируются на главном.
Внутреннее строение корня
Проводящая система корня (ситовидные трубки и сосуды) радиально расположена в центре корня, образуя клетками основной ткани осевой цилиндр. Пo сoсудам прoисхoдит транспoрт вoды с раствoренными в ней веществами к наземным oрганам растения oт кoрневых вoлoскoв. Между тяжами сoсудoв нахoдятся ситoвидные трубки. Oни служат для транспoртирoвки oрганических раствoрoв oт наземнoй части растения к клеткам кoрня.
Между флoэмoй и ксилемoй распoлoжена oбразoвательная ткань — камбий, клетки кoтoрoгo непрерывнo делятся, oбеспечивая рoст кoрня в тoлщину. Всасывание вoды с раствoренными в ней веществами oсуществляется в зoне кoрневых вoлoскoв. Корневой волосок — это вырост клетки, он живет около 20 дней и заменяется новым.
Зоны корня на продольном разрезе:
- Корневой чехлик.
- Зонa деления — делящиеся клетки обрaзовaтельной ткaни.
- Зонa ростa — осуществляет рост корня в длину.
- Зонa всaсывaния — рaсположенa выше зоны ростa. Ее поверхность покрытa выростaми нaружных клеток — корневыми волоскaми, которые всaсывaют из почвы воду с рaстворенными в ней веществaми. Корневые волоски покрыты слизью, которaя рaстворяет минерaльные чaстицы почвы, и корни прочно сцепляются с субстрaтом. В этой зоне зaклaдывaются боковые корни.
- Зонa проведения — в центре корня нaходится проводящaя ткaнь, обрaзовaннaя древесиной (ксилемой) и лубом (флоэмой). Для зоны хaрaктерен постоянный рост. Нa ее долю приходится большaя чaсть длины корня. Здесь корень утолщается, благодаря делению клеток камбия. В зоне проведения корень ветвится.
Видоизменения корней.
Корнеплоды вследствие сильного разрастания паренхимы или за счет деятельности дополнительных слоев камбия происходит утолщение корня, его видоизменение в корнеплод. У редьки, свеклы и репы большая часть корнеплода образована разросшимся основанием стебля; у моркови, наоборот, главную часть корнеплода формирует главный корень. Корнеплоды приспособлены для запасания питательных веществ.
Другие видоизменения: корнеклубни (георгин), воздушные корни (кукуруза).
Это конспект по теме «Корень». Выберите дальнейшие действия:
- Перейти к следующему конспекту: Побег (лист, стебель, почка)
- Вернуться к списку конспектов по Биологии.
- Проверить знания по Биологии за 6 класс.
Самостоятельная работа с ответами к учебнику В.В. Пасечника
Условия произрастая и видоизменения корней
Выберите верный вариант ответа
Вопрос 1. Какое из перечисленных растений образует дыхательные корни?
ива ломкая каштан конский сосна обыкновенная слива дикая
Вопрос 2. Какое из указанных растений имеет самые длинные корни?
ель обыкновенная подсолнечник ежовник безлистный свекла сахарная
Вопрос 3. Какого видоизменения корней не бывает у цветковых растений?
корнеплод воздушные корни клубень фотосинтезирующие корни
Вопрос 4. От чего зависит глубина проникновения корней в почву?
возраста корней от времени года размеров растения условий окружающей среды
Вопрос 5. Какое растение имеет корневые клубни?
чистяк редис брюква одуванчик
Вопрос 6. Для чего растениям нужны воздушные корни?
усваивать дополнительные минеральные вещества чтобы поглощать из воздуха воду поглощать из воздуха кислород для того, чтобы просто опираться на них
Вопрос 7. Для чего баньяну придаточные корни?
для лучшего усвоения минеральных веществ чтобы поглощать больше воды так он переселяется на новое место он опирается на них
Вопрос 8. Какой признак не характеризует растения тундры?
карликовые размеры среди них нет деревьев укороченный период жизни их корни проникают глубоко в почву
Вопрос 9. Какое растение имеет паразитарные корни?
кровохлебка обыкновенная лебеда американская омела белая паразитка
Отметьте верные утверждения
Болотный кипарис растет на топких берегах рек Орхидеи можно встретить только на стволах деревьев Длина корня гороха не превышает двух метров У плюща обыкновенного развиваются придаточные корни-прицепки Корни у растений растут только вниз Корнеплоды образуются только из главного корня Воздушные корни есть у всех растений Растения, живущие в топких местах, имеют дыхательные корни Чем выше влажность почвы, тем длиннее корни растенияОтметьте верные варианты ответов !Правильные ответы доступны при прохождении теста на сайте !
Условия произрастая и видоизменения корней
Выберите верный вариант ответаВопрос 1. Какое из перечисленных растений образует дыхательные корни?
ива ломкая каштан конский сосна обыкновенная слива дикая
Вопрос 2. Какое из указанных растений имеет самые длинные корни?
ель обыкновенная подсолнечник ежовник безлистный свекла сахарная
Вопрос 3. Какого видоизменения корней не бывает у цветковых растений?
корнеплод воздушные корни клубень фотосинтезирующие корни
Вопрос 4. От чего зависит глубина проникновения корней в почву?
возраста корней от времени года размеров растения условий окружающей среды
Вопрос 5. Какое растение имеет корневые клубни?
чистяк редис брюква одуванчик
Вопрос 6. Для чего растениям нужны воздушные корни?
усваивать дополнительные минеральные вещества чтобы поглощать из воздуха воду поглощать из воздуха кислород для того, чтобы просто опираться на них
Вопрос 7. Для чего баньяну придаточные корни?
для лучшего усвоения минеральных веществ чтобы поглощать больше воды так он переселяется на новое место он опирается на них
Вопрос 8. Какой признак не характеризует растения тундры?
карликовые размеры среди них нет деревьев укороченный период жизни их корни проникают глубоко в почву
Вопрос 9. Какое растение имеет паразитарные корни?
кровохлебка обыкновенная лебеда американская омела белая паразитка
Отметьте верные утверждения
Почва как среда обитания корней
Почва для растений является средой, из которой оно получает воду и элементы питания. Количество минеральных веществ в почве зависит от специфических особенностей материнской горной породы, деятельности организмов, от жизнедеятельности самих растений, от типа почвы.
Почвенные частицы конкурируют с корнями за влагу, удерживая её своей поверхностью. Это так называемая связанная вода, которая подразделяется на гигроскопическую и плёночную. Удерживается она силами молекулярного притяжения. Доступная растению влага представлена капиллярной водой, которая сосредоточена в мелких порах почвы.
Между влагой и воздушной фазой почвы складываются антагонистические отношения. Чем больше в почве крупных пор, тем лучше газовый режим этих почв, тем меньше влаги удерживает почва. Наиболее благоприятный водно-воздушный режим поддерживается в структурных почвах, где вода и воздух находятся одновременно и не мешают друг другу — вода заполняет капилляры внутри структурных агрегатов, а воздух — крупные поры между ними.
Характер взаимодействия растения и почвы в значительной степени связан с поглотительной способностью почвы — способностью удерживать или связывать химические соединения.
Микрофлора почвы разлагает органические вещества до более простых соединений, участвует в формировании структуры почвы. Характер этих процессов зависит от типа почвы, химического состава растительных остатков, физиологических свойств микроорганизмов и других факторов. В формировании структуры почвы принимают участие почвенные животные: кольчатые черви, личинки насекомых и др.
В результате совокупности биологических и химических процессов в почве образуется сложный комплекс органических веществ, который объединяют термином «гумус».
Внешнее строение корня. Внутреннее строение корня
Корневой чехлик
Корень растёт в длину своей верхушкой, где находятся молодые клетки образовательной ткани. Растущая часть покрыта корневым чехликом, защищающим кончик корня от повреждений, и облегчает продвижение корня в почве во время роста. Последняя функция осуществляется благодаря свойству внешних стенок корневого чехлика покрываться слизью, что уменьшает трение между корнем и частичками почвы. Могут даже раздвигать частички почвы. Клетки корневого чехлика живые, часто содержат зёрна крахмала. Клетки чехлика постоянно обновляются за счёт деления. Участвует в положительных геотропических реакциях (направление роста корня к центру Земли).
Клетки зоны деления активно делятся, протяженность этой зоны у разных видов и у разных корней одного и того же растения неодинакова.
За зоной деления расположена зона растяжения (зона роста). Протяжённость этой зоны не превышает нескольких миллиметров.
По мере завершения линейного роста наступает третий этап формирования корня — его дифференциация, образуется зона дифференциации и специализации клеток (или зона корневых волосков и всасывания). В этой зоне уже различают наружный слой эпиблемы (ризодермы) с корневыми волосками, слой первичной коры и центральный цилиндр.
Строение корневого волоска
Корневые волоски — это сильно удлинённые выросты наружных клеток, покрывающих корень. Количество корневых волосков очень велико (на 1 мм2 от 200 до 300 волосков). Их длина достигает 10 мм. Формируются волоски очень быстро (у молодых сеянцев яблони за 30-40 часов). Корневые волоски недолговечны. Они отмирают через 10-20 дней, а на молодой части корня отрастают новые. Это обеспечивает освоение корнем новых почвенных горизонтов. Корень непрерывно растёт, образуя всё новые и новые участки корневых волосков. Волоски могут не только поглощать готовые растворы веществ, но и способствовать растворению некоторых веществ почвы, а затем всасывать их. Участок корня, где корневые волоски отмерли, некоторое время способен всасывать воду, но затем покрывается пробкой и теряет эту способность.
Оболочка волоска очень тонкая, что облегчает поглощение питательных веществ. Почти всю клетку волоска занимает вакуоль, окружённая тонким слоем цитоплазмы. Ядро находится в верхней части клетки. Вокруг клетки образуется слизистый чехол, который содействует склеиванию корневых волосков с частицами почвы, что улучшает их контакт и повышает гидрофильность системы. Поглощению способствует выделение корневыми волосками кислот (угольной, яблочной, лимонной), которые растворяют минеральные соли.
Корневые волоски играют и механическую роль — они служат опорой верхушке корня, которая проходит между частичками почвы.
Под микроскопом на поперечном срезе корня в зоне всасывания видно его строение на клеточном и тканевом уровнях. На поверхности корня — ризодерма, под ней — кора. Наружный слой коры — экзодерма, вовнутрь от неё — основная паренхима. Её тонкостенные живые клетки выполняют запасающую функцию, проводят растворы питательных веществ в радиальном направлении — от всасывающей ткани к сосудам древесины. В них же происходит синтез ряда жизненно важных для растения органических веществ. Внутренний слой коры — эндодерма. Растворы питательных веществ, поступающие из коры в центральный цилиндр через клетки эндодермы, проходят только через протопласт клеток.
Кора окружает центральный цилиндр корня. Она граничит со слоем клеток, долго сохраняющих способность к делению. Это перицикл. Клетки перицикла дают начало боковым корням, придаточным почкам и вторичным образовательным тканям. Вовнутрь от перицикла, в центре корня, находятся проводящие ткани: луб и древесина. Вместе они образуют радиальный проводящий пучок.
Проводящая система корня проводит воду и минеральные вещества из корня в стебель (восходящий ток) и органические вещества из стебля в корень (нисходящий ток). Состоит она из сосудисто-волокнистых пучков. Основными слагаемыми частями пучка являются участки флоэмы (по ним вещества передвигаются к корню) и ксилемы (по которым вещества передвигаются от корня). Основные проводящие элементы флоэмы — ситовидные трубки, ксилемы — трахеи (сосуды) и трахеиды.