Типы корней и корневых систем

Корневая система - это совокупность всех корней одной особи, обра- зующая единое морфологическое и физиологическое целое. Она формиру- ется при участии разных типов корней (рис. 27):

Рис. 27. Корневые системы: А – стержневая; Б – мочковатая (1 – главный корень; 2 – боковые корни; 3 – придаточные корни)

Главный корень всегда развивается из зародышевого корешка, а бо- ковые корни возникают на главном корне при участии перицикла, на неко- тором расстоянии от зоны роста корня. Придаточные корни появляются на стебле, листьях и корнях в процессе регенерации.

Различают два основных типа корневых систем - стержневую и моч- коватую (рис. 27).

Стержневая система: главный корень сильно развит и хорошо выде- ляется между остальными корнями. Она типична для двудольных растений;

Мочковатая система: главный корень отсутствует или незаметен между придаточными корнями. Она типична для однодольных растений.

Рис. 28. Типы корневых систем.

А – главного корня (стержневая); Б - придаточных, корней (мочковатая);

В – смешанного типа у сеянца земляники

(1 – главный корень; 2 – боковые корни; 3 – придаточные корни)

По характеру расположения в почве выделяют несколько разновид- ностей корневых систем:

- главный и боковые корни развиваются в глубину;

- главный корень замирает, а боковые или придаточные развиваются горизонтально;

- корни развиваются в обоих направлениях.

Корни многих древесных, кустарниковых и травянистых растений часто формируют на горизонтальных ответвлениях придаточные почки, ко- торые образуют надземные побеги (корнеотпрысковые растения - сирень, малина и др.). Растения засушливых местообитаний обладают сильно раз- витой стержневой системой. Верблюжья колючка имеет корень длиной до 15 м. У джузгуна песчаного главный корень уходит на 2 м, а боковые обра- зуют радиус до 20 метров - приспособление для удерживания на барханных песках.

По адаптации к условиям произрастания растения корневые системы делятся на несколько групп, которые принято называть метаморфозами.

Основные из них:

* Водяные (плавающие) корни. Они не так сложны по строению, как типичные грунтовые, имеют сильно развитую аэренхиму, плавают в толще воды (элодея).

* Воздушные корни. Они - придаточные по происхождению, растут от веток и способны поглощать воду водяных паров воздуха и атмосферных осадков. Развиваются у тропических растений (баньян) и у, растений эпи- фитов (орхидеи).

* Дыхательные корни. У некоторых растений переувлажненных ме- стообитаний придаточные корни растут из почвы вверх, что позволяет им получать кислород из воздуха.

* Ходульные корни. Эти корни развиваются у тропических растений затопляемых океаническим приливом.

* Корнеклубни (корневые шишки) - утолщения придаточных корней, служащие для отложения питательных веществ (георгина, аконит, батат),

* Корни - присоски (прицепки). Развиваются у тропических растений для поддержания вертикального положения и получения питательных ве- ществ от растения - опоры.

Симбиозы корней

Многие высшие растения при помощи корней вступают в симбиоз с грибами и бактериями. Симбиоз корней с грибами – микориза (грибоко- рень) взаимовыгоден, так как гифы гриба, внедряясь в корни, поставляют им воду и минеральные вещества, частично заменяя функцию корневых во- лосков, а растения дают грибам безазотистые органические вещества (рис. 29).

Рис. 29. Микоризы: А – эктотрофная дуба черешчатого; Б, В – эндотрофная ятрышника пятнистого

Различают наружную, или эктотрофную микоризу, при которой грибница окружает корень в виде плотного чехла и внутреннюю или эндо-

трофную, при которой грибница проникает вглубь корня. Первая разновид- ность типична для древесных растений, (береза, липа, дуб, осина и др.), вторая встречается чаще у травянистых.

Симбиоз с клубеньковыми бактериями усиливает азотное питание растений (рис. 30). Физиологическая роль этих бактерий заключается в том, что они могут усваивать и связывать свободный азот воздуха, к чему не способны высшие растения. Клубеньковые бактерии (Rhizobium sр.) обра- зуют на корнях наросты в виде клубеньков, размеры которых колеблются от нескольких миллиметров до крупной горошины. Для каждого вида бобо- вых растений специфичны определенные расы клубеньковых бактерий.

Рис. 30. Клубеньки на корнях люпина: А - корни люпина;

Б - поперечный срез клубенька (1 - покровная ткань; 2 – кора;

3 – пучки лубяных волокон; 4 – флоэма; 5 – камбий; 6 – сердцевинный луч; 7 – ксилема; 8 – проводящий пучок; 9 – бактероидная ткань)

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА