Корень — осевой вегетативный орган растения. Он обладает неограниченным верхушечным ростом и радиальной симметрией. Корень укрепляет растение в почве, участвует в вегетативном размножении, в корне запасаются, а иногда и синтезируются органические питательные вещества. Но главная функция корня — почвенное питание растения, осуществляемое путем активного всасывания воды с растворенными минеральными солями.
Различают несколько типов корней и образуемых ими корневых систем.
- Главный корень — он образуется из зародышевого корешка при прорастании семени.
- Придаточные корни — это корни, образующиеся на других частях растения — на стебле, листьях и даже цветах.
- Боковые корни — корни, отходящие от главного или придаточных корней. При ветвлении боковых корней образуются боковые корни более высокого порядка.
Совокупность всех имеющихся у растения корней называется корневой системой. У одних растений корневая система включает только главный корень с отходящими от него боковыми. У других она состоит только из придаточных и боковых. У третьей группы растений корневая система состоит из главного и придаточных корней с боковыми.
По форме выделяют два вида корневых систем — стержневую и мочковатую.
В стержневой системе хорошо выражен главный корень.
В мочковатой главного корня нет, или он не выделяется из массы придаточных корней.
Стержневую корневую систему имеют многие двудольные растения — горох, дуб, подсолнечник, одуванчик и т.д.
Мочковатая корневая система характерна для однодольных — рожь, пшеница, лук, тюльпан, осока и др.
Рост корня (любого вида) происходит за счет деления клеток образовательной ткани, расположенной на его верхушке. Эта зона всегда прикрыта корневым чехликом, который состоит из живых, постоянно обновляющихся, тонкостенных живых клеток. Он надежно защищает нежные делящиеся клетки от повреждения твердыми частицами почвы. Когда корень продвигается в почве, старые клетки слущиваются, а новые нарастают. Кроме того, наружные клетки корневого чехлика выделяют слизь, облегчающую продвижение корня в почве.
У водных растений корневого чехлика нет, вместо него имеется другое образование — водяной кармашек.
Клетки, появившиеся из образовательной ткани, постепенно дифференцируются, и образуют так называемые зоны корня:
- Зона деления — это сами клетки образовательной ткани. Эта зона очень маленькая, и составляет около 1 мм.
- Зона растяжения (роста) — гладкий участок корня протяженностью 6-9 мм — располагается выше зоны деления. Клетки в этой зоне интенсивно растут, вытягиваются по длине корня и начинают дифференцироваться. Деление же у них почти отсутствует.
- Зона всасывания, называемая также зоной корневых волосков — следующая зона корня. Ее продолжительность — до нескольких сантиметров. Отличительное свойство этой зоны — наличие так называемых корневых волосков — выростов клеток кожицы корня размером от 1-2 мм до 20 мм. Эти волоски в десятки раз увеличивают площадь всасывающей зоны корней (например, у ржи около 14 млрд. корневых волосков ссуммарная длина которых более 10 000 км). Внешне корневые волоски выглядят как нежный белый пушок. Продолжительность жизни корневых волосков — 10-20 дней. В зоне корневых волосков происходит активное всасывание воды с растворенными минеральными веществами. Клетки корневых волосков при этом работают как маленькие насосы. Это энергозатратный процесс, поэтому в клетках много митохондрий. Кроме того, корневые волоски выделяют слизь, растворяющую минеральные соли. Частички почвы приклеиваются слизью к корневым волоскам, что облегчает всасывание питательных веществ.
- Зона проведения — находится выше зоны корневых волосков. Это самая длинная и прочная часть корня с хорошо развитыми проводящими тканями. Здесь осуществляется транспорт питательных веществ. Вверх поднимается вода с растворенными минеральными веществами (восходящий ток), а вниз передвигаются органические вещества, необходимые для жизнедеятельности клеток корня. В зоне проведения образуются боковые корни. (отсюда ее другое название — зона ветвления)
На поперечном срезе корня также можно выделить несколько зон, или слоев.
Сверху корень покрыт кожицей, состоящей из одного слоя клеток. В зоне всасывания клетки кожицы имеют выросты — те самые корневые волоски. Выше, в зоне проведения, клетки кожицы погибают и слущиваются, и корень покрыт здесь опробковевающими клетками глубжележащего слоя. Под кожицей расположена рыхлая основная ткань — кора (паренхима), через которую вода с растворенными минеральными веществами перемещается в центральный осевой цилиндр, состоящий из проводящих тканей. (он начинает формироваться выше зоны роста). Запасные питательные вещества в корне могут откладываться как в клетках паренхимы (морковь, петрушка), так и в тканях осевого цилиндра ( клетках паренхимы между проводящих пучков (репа, редька, редис).
Корневая система у многих растений развита сильнее, чем надземная часть. Например, у кочанной капусты она достигает 1,5 метров в глубину и 1,2 метра в ширину. У яблони корни занимают пространство до 12 метров в диаметре. У люцерны корни достигают глубины 2 метров, тогда как ее надземная часть не превышает 60 см. Особенно длинные корни бывают у растений, произрастающих на песчаных и скалистых почвах. Например, верблюжья колючка углубляет свои корни на 20 метров в поисках воды.
Длина всех корневых волосков у пшеницы составляет 20 км. И это не предел. Поскольку корни обладают неограниченным верхушечным ростом, помехой им может стать лишь конкуренция с корнями других растений.
Вау