Корневая система. Как образуются придаточные корни

Корень является важным органом растения. Он выполняет несколько жизненно важных функций: осуществляет почвенное питание, удерживает растение в грунте, участвует в вегетативном размножении, а в некоторых случаях создает запас питательных веществ. В статье особое внимание будет уделено придаточным корням и рассмотрены их функции.

Историческое развитие корня

По данным филогенетики, которая идентифицирует эволюционные изменения среди разных видов жизни на Земле, корень у растения появился позже, чем стебель и лист. Это произошло при переходе растений к существованию на земле. Для закрепления на твердой почве им потребовались особые органы, началом которых послужили подземные веточки, подобные корням, позже превратившиеся в корни. Они не содержат листьев и почек и растут в длину за счет деления верхушечных клеток.

Боковые и придаточные корни появляются из тканей, содержащихся внутри корней и стеблей, точка роста которых для предохранения от повреждений покрыта корневым чехликом. Система корней не прекращает формироваться в период всей жизни и развития растения.

Основные функции корня

Корнем называют осевую, в основном подземную часть высшего сосудистого растения, которая обладает неограниченным ростом в длину вниз к центру земного шара. Основные функции корней состоят в следующем:

• впитывают из почвы вместе с водой минеральные вещества;
• откладывают питательные вещества;
• фиксируют и закрепляют растение в почве;
• взаимодействуют с организмами, находящимися в земле: бактериями и грибами;
• синтезируют гормоны, ферменты и аминокислоты;
• способствуют размножению;
• обеспечивают дыхание.

Виды корней

Корневая система растения состоит из совокупности всех корней. Все они разнятся по значимости и происхождению. Существует три вида корней:

• Главный – его развитие происходит из зародышевого корешка семени. Он растет неограниченно и направлен всегда вниз к центру земного шара, причем обладает активной верхушечной тканью, долго сохраняющей способность делиться и образовывать новые клетки.
• Придаточные – по внешнему виду они похожи на боковые и выполняют те же функции. Образуются придаточные корни от листьев, стеблей и старых корней. Благодаря их развитию, растение способно размножаться вегетативно.
• Боковые – развиваются на других корнях, имеющих любое происхождение, являются образованиями второго и следующих порядков ветвления. Их возникновение происходит с деления особой меристемы (образовательной ткани способной делиться), расположенной на периферийном участке центрального цилиндра корня.

Каждый из корней: главный боковой и придаточный способны ветвиться. А это существенно увеличивает корневую систему, что улучшает питание растения и укрепляет его в почве.

Классификация корневых систем по происхождению и по форме

Совокупность всех корней растения: основного, боковых и придаточных формирует корневую систему. Их различают три типа:

• Стержневую – у растения преобладает развитие главного корня. Он длинный и по толщине существенно превосходит боковые. Стержневая система характерна для многих двудольных: клевера, фасоли, одуванчика.
• Мочковатую – преобладают придаточные корни, а также боковые. Главный – развивается медленно и рано прекращает рост. Такая корневая система присуща ржи, луку, кукурузе.
• Смешанная – при крупном главном корне, может быть стержневой, мочковатой – при одинаковой величине всех корней.

Часто внутри одной системы корни выполняют различные функции:

• скелетные, создают опору растению;
• ростовые – отмечается усиленный рост и небольшое ветвление;
• сосущие – тонкие, обильно ветвятся.

Классификация корней по происхождению

По происхождению корни подразделяются на несколько видов. Главный корень формируется из корешка зародыша и включает в себя главный корень и боковые корни нескольких порядков. Такая система наблюдается у большей части деревьев и кустарников, а также у травянистых, зародыш которых содержит только одну семядолю и ряда двудольных многолетников.

Придаточный корень – происходит его образование на листьях, стеблях, старых корнях, а иногда на цветках. Такой источник корней считается примитивным, потому что он свойственен споровым растениям. Смешанный – встречается у растений с одной и двумя зародышевыми долями. Сначала из семени начинает расти и развиваться главный корень, но к осени первого года жизни его рост прекращается, и система главного корня составляет малую часть всей корневой системы. На второй и последующие года придаточные корни образуются в междоузлиях, узлах, над и под узлами. Примерно через три года главный корень отмирает и у растения остаются только корни на стеблях и листьях.

Формирование корневой системы

Когда повреждается кончик корня, прекращается его рост в длину. При этом начинает образовываться много боковых корней, располагающихся неглубоко, в плодородном слое грунта. Используя это свойство, например, пересаживая капусту, отщипывают (прием называют прищипкой) кончик главного корня и пересаживают растение с помощью палочки (пики) – пикируют растение.

Оно, с хорошо развитой корневой системой, получает больше питательных веществ и воды, поэтому быстрее растет и развивается. Увеличить количество корней в питательном слое земли можно и при помощи окучивания. Для этого околоназемный ствол растения засыпают грунтом, тогда придаточные корни отрастают от него, добывая дополнительное питание. Окучивание обычно проводят после дождя или обильного полива при высоте растения не меньше 20 см, а повторное – спустя две недели. Во время этой процедуры почва рыхлится, что обеспечивает хороший рост корней. На дачных участках, например, для окучивания картофеля используют мотыги, а на полях – разные виды окучников.

Корневая система злаковых культур

Среди цветковых растений злаковые культуры занимают особое положение. Они подразделяются на культурные и луговые. Для всех характерна мочковатая корневая система. Образуется она при недоразвитом главном и ранней его замены на придаточные корни растения. Они закладываются еще в стебельке зародыша и начинают развитие при прорастании семени вместе с главным корнем. А через несколько дней начинают появляться вторичные корни, которые образуются из подземных стеблевых узлов. А у таких культур, как сорго и кукуруза, развитие корней происходит из надземных узлов, близко расположенных к верхнему слою почвы. Они помогают растению сохранять устойчивость во время сильного ветра. Первичные корни злаковых проникают на большую глубину, но основная их масса располагается в верхнем, плодородном слое.

Зависимость корней от природных условий

Основной корень растений, содержащий зародыш с двумя семядолями, обычно сохраняется весь период их существования. Зародышевый корешок однодольных, наоборот, быстро отмирает, развития главного корня не происходит, а от основания побега начинает происходить разветвление корней нескольких порядков. Развиваются придаточные корни на листьях и стеблях. Эта особенность растений используется для размножения как листовыми, так и стеблевыми черенками. Первым способом разводят бегонию, фиалку, вторым – черную смородину, иву, тополь. Подземные черенки (корневища) часто используют для размножения лекарственных растений – купены, ландыша.

Высшие споровые растения – папоротник и хвощ - главного корня вообще не имеют, у них корни ветвятся только от корневища. У некоторых двудольных (крапивы, сныти) часто происходит отмирание главного корня, зато появляются другие, отходящие от корневищ. Глубже всего в землю проникают корни стержневой системы. Зато мочковатые корни растений предупреждают эрозию почвы и участвуют в создании дернового покрова. Корневая система растений в неодинаковых природных зонах и на различных почвах не одинакова. Известно, что корни могут уходить до 40 и более метров в глубину в пустынях, при глубоком залегании грунтовых вод. А вот эфемеры, имеющие поверхностное залегание корней, из-за нехватки влаги приспособились за короткий период времени проходить все фазы вегетации. Корни кустарника саксаул, растущего в пустыне, питаются водой в разные периоды года из неодинаковых земных слоев. Развитие системы корней у каждого вида растений находится в зависимости от природных условий, но в то же время одинаково для одной разновидности.

Заключение

Без корней жизнь высших сосудистых растений невозможна. Для получения полноценного питания, включающего минеральные вещества и воду, необходима развитая корневая система, состоящая из боковых, основного и придаточных корней.

Помимо этого, корни удерживают растение в почве, оберегая его от проливных дождей и сильного ветра, а также способствуют размножению. Да и на почву они влияют благотворно, укрепляя ее верхний слой у неплотных, песчаных, делая более рыхлыми глинистые и каменистые грунты.