Интродукция растений - Е. Черняева

3. Зона всасывания четко заметна благодаря наличию корневых волосков, которые осуществляют поглощение из почвы воды и минеральных солей.

4. Зона проведения или ветвления. Ветвление корня – это процесс образования на нем новых корней. У всех семенных и многих высших споровых растений ветвление корня боковое, так как новые дочерние корни появляются сбоку на материнском.

У растения обычно имеется не один корень, а несколько и чаще – много. Все корни одного растения образуют корневую систему. Таким образом, корневой системой называют совокупность всех корней растения. Корневая система обеспечивает более надежное закрепление растения в почве. При множественности корней увеличивается всасывающая поверхность, через которую в растение поступает вода и минеральные соли, так как каждый отдельный корень близ верхушки имеет зону всасывания.

Рис. 1. Типы корневых систем. Классификация к. с.: по форме: 1 – мочковатая; 2 – стержневая; по происхождению: I – система главного корня; II – смешанная к.с.; III – придаточная к.с.; а – главный корень, б – боковые корни, в – придаточные корни

Корневая система может быть образована корнями разными по происхождению: главным, боковыми и придаточными (рис. 1). Главный корень у растения всегда один, его называют корнем 1-го порядка. Начало ему дает корешок зародыша семени. При ветвлении главного корня в зоне ветвления образуются боковые корни 2-го порядка. На них, в случае их ветвления, возникают боковые корни 3-го порядка и т. д. Корни, образующиеся на побегах, называют придаточными («стеблеродные» придаточные корни). Ветвясь, они так же дают начало боковым корням. Придаточные корни могут образовываться и на более старых участках главного корня («корнеродные» придаточные корни).

В состав корневой системы входят корни, отличающиеся по строению и функциям. Выделяют следующие функциональные типы корней: 1) скелетные – опорные, обладающие механической прочностью, одревесневающие многолетние корни; 2) ростовые корни – быстро нарастающие своими верхушками, постоянно удлиняющиеся, но мало ветвящиеся; 3) сосущие корни – тонкие интенсивно ветвящиеся, недолговечные корни; 4) втягивающие – корни, сокращающиеся в длину, обычно существуют один сезон; 5) эфемерные (временные) – тонкие, многочисленные недолговечные корни, появляющиеся во влажные периоды вегетативного сезона; 6) запасающие корни – утолщенные, слабо ветвящиеся, накапливающие в своих тканях значительные запасы питательных веществ; 7) корни находящиеся в симбиозе с низшими растениями: а) микоризные корни; б) образующие клубеньки с азотофиксирующими бактериями.

Существует несколько классификаций корневых систем: по форме, происхождению, глубине проникновения в почву, степени ветвления и охвата почвы.

1. По форме корневые системы делят на стержневые и мочковатые. Стержневой называют корневую систему, у которой хорошо развит главный корень, а придаточные и боковые занимают подчиненное положение (одуванчик лекарственный, клевер горный, лопух большой). Если у растения преобладают придаточные корни, а главный развит слабо или вовсе отсутствует, корневую систему называют мочковатой. Она свойственна злакам, луку репчатому, подорожнику большому, лютику едкому. В процессе жизни растения возможна смена стержневой корневой системы на мочковатую. Иногда выделяют «вторично-стержневую» корневую систему. У растений может сформироваться корневая система, сходная со стержневой, где господствующее положение занимает придаточный по происхождению корень – «вторичный стержневой корень». Нередко выделяют бахромчатую корневую систему. Она характерна для растений образующих длинные корневища (вороний глаз четырехлистный, копытень европейский, колокольчик персиколистный): от их узлов отходят небольшие «мочки» придаточных корней.

2. По происхождению выделяют систему главного корня, придаточную и смешанную корневые системы. Система главного корня образована хорошо развитым главным корнем и отходящими от него боковыми. Придаточная корневая система характеризуется наличием у растения только придаточных и боковых корней. Если в образовании корневой системы принимают участие все три типа корней (главный, боковые и придаточные), корневую систему называют смешанной.

3. По глубине проникновения корней в почву выделяют три типа корневых систем: поверхностные (20–50 см), глубинные (2–10 и более метров) и универсальные (с корнями, глубоко уходящими в почву и поверхностными). В условиях сухого и жаркого климата у растений обычно развивается глубокоуходящая корневая система, нередко достигающая грунтовых вод. Напротив, в условиях вечной мерзлоты в северных районах (в тундре, в лесотундре), где в течение короткого и холодного лета почва прогревается на небольшую глубину, у растений развивается поверхностная корневая система. Не проникают глубоко в почву корни растений, произрастающих на болоте, где грунт перенасыщен водой и растение испытывает недостаток в кислороде.

4. По степени ветвления и охвата почвы различают экстенсивные (маловетвистые, охватывающие большой объем почвы) и интенсивные (сильно разветвленные и небольшие по объему захвата почвы).

У одного и того же вида растений в зависимости от почвенно-грунтовых условий формируется разная корневая система. Сосна на болоте образует поверхностную корневую систему, а на умеренно влажных и не очень бедных почвах – более мощную, состоящую из глубоко проникающего в почву стержневого главного корня и длинных боковых.

Изучение корневой системы растений имеет большое практическое значение. Изменяя условия выращивания растений, можно регулировать процесс формирования корневой системы. Так при удалении (пикировке) главного корня развивается более мощная и разветвленная корневая система за счет боковых корней. Объем корневой системы можно увеличить при окучивании растений. В этом случае на побегах будут образовываться придаточные корни. Эти приемы активно используются при выращивании растений.

Побег и система побегов. Побег – вегетативный орган, состоящий из стебля, листьев и почек – стебель с листьями и почками (рис. 2). Основная функция побега – «воздушное питание», то есть образование из неорганических веществ органических. Эту функцию выполняют главным образом листья. Побег, кроме того, является органом, на котором формируются цветки, созревают плоды и семена.

Рис. 2. Побег: А – побег бузины в олиственном состоянии; Б – побег бузины в безлистном состоянии; В – фрагмент побега с листовым рубцом; 1 – стебель, 2 – лист, 3 – пазушная почка, 4 – узел, 5 – междоузлие, 6 – пазуха листа, 7 – метамер, 8 – листовой рубец, 9 – листовой след

Осевой частью побега является стебель. Листья на нем занимают боковое положение. Угол, образованный листом и вышерасположенным участком стебля, называют пазухой листа. В пазухе листа, над листом на стебле находится боковая, или пазушная почка. На верхушке стебля обычно расположена верхушечная почка. Участок стебля, от которого отходит лист и пазушная почка, называют узлом, а участок стебля между двумя соседними узлами – междоузлием.

В условиях сезонного климата, осенью листья большинства растений опадают, и побег состоит из стебля и почек. На наличие листьев указывают листовые рубцы, образовавшиеся после листопада. При рассмотрении листового рубца под лупой можно увидеть пучки листового следа. Таким образом, побег может находиться в двух состояниях олиственном и безлистном.

Все структурные части побега, за исключением верхушечной почки, закономерно повторяются. Эта характерная особенность большинства побегов получила название метамерность. Метамер – узел с листом, пазушной почкой и нижерасположенным междоузлием.

Почка – зачаточный побег (еще неразвернувшийся побег). В почке можно различить конус нарастания, зачаточный стебель и зачаточные листья. В некоторых почках заложены зачатки цветков и почки следующего порядка. Периферические листовые образования выполняют защитную функцию и часто видоизменяются в почечные чешуи. Почки разных растений весьма разнообразны по строению и функциям. Их можно классифицировать, используя разные критерии (некоторые из них перечислены ниже).

По положению на побеге различают верхушечную и боковые почки. Благодаря верхушечной почки происходит нарастание побега в длину. Боковые почки осуществляют ветвление побега. Боковые, или пазушные почки могут располагаться по одной или по нескольку в пазухе одного листа. Почки образующие вертикальный ряд называют сериальными (сериес – ряд). У жимолости наблюдается восходящий ряд, а у грецкого ореха и ежевики – нисходящий. Если почки расположены сбоку друг от друга, их называют коллатеральными (кон – вместе, латерас – боковой). Они характерны для чеснока, лука круглого и т. д.