ЭКОЛОГО-МОРФОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КОРНЕВЫХ СИСТЕМ
КОРЕНЬ ОБЩЕЕ ПОНЯТИЕ
ВЫДЕЛИТЕЛЬНЫЕ СТРУКТУРЫ
В клетках растений вырабатываются разнообразные вещества: смолы, алкалоиды, слизи, эфирные масла, нектар и т. д. Одни из них обладают свойствами, привлекающими насекомых-опылителей; другие служат для защиты от поедания животными; третьи выделяются как ненужные растению (возможно, что роль их еще не разгадана).
По мере усложнения растительных организмов и выхода из воды на сушу возникла необходимость закрепления их в земле. У некоторых водорослей и мхов роль органов, прикрепляющих их тело к почве, играют одноклеточные или многоклеточные волоски — ризоиды. Но уже у плаунов, хвощей и папоротников возникли придаточные корни, отходящие от стеблей. Они были одинаковы. Главный корень, образующийся из зародышевого корня семени, появился в природе спустя многие миллионы лет от начала существования растительных организмов. Впервые он возник у голосеменных растений. Он характерен и для многих покрытосеменных растений. Если главный корень отличается от других своей величиной, то его называют стержневым. Находясь в земле, корни менее подвержены влиянию внешней среды, чем стебли. Поэтому они устойчивее в сохранении специфических черт, которые сложились за длительный промежуток времени.
Корень — это вегетативный орган, основные функции которого укреплять растение в земле и поглощать из нее воду с минеральными солями. Корень может также являться местом запаса питательных веществ и служить для вегетативного размножения растения. В корнях происходит синтез ряда веществ.
У семенных растений уже в зародыше имеются зачатки вегетативных органов — корня, стебля, листьев. При прорастании семени первым трогается в рост зародышевый корень, из которого развивается главный корень растения. В нормальных условиях он устремляется в почву по направлению силы земного притяжения (вертикально вниз). Дальнейшее формирование корневой системы зависит от принадлежности растения к определенной систематической группе, а также от окружающих (экологических) условий.
У двудольных растений на главном корне в скором времени появляются боковые корни, которые обычно располагаются под прямым (пли меньшим) углом к нему. От них, в свою очередь, отходят боковые корни и так далее — формируется корневая система, которая называется системой главного корня или стержневой системой. Главный корень и продолжающий по стебель образуют ось первого порядка.
Корни, отходящие от оси первого порядка, представляют собой оси второго порядка, и так далее.
У однодольних растений (ржи, пшеницы, осоки, ожики) главный корень не отличается от других. В большинстве случаев уже на первых этапах развития растения он прекращает своп рост. Тогда возникают корни на нижней части стебля. Они называются придаточными Образуется система придаточных корней или мочковатая корневая система.
Придаточные корни могут возникнуть на любом месте стебля (и его видоизменений), а у некоторых растений на листьях. У многих злаков можно видеть первичные корни, возникшие при прорастании зародыша зерновки, и вторичные, образовавшиеся позже в узлах кущения. И те и другие придаточные корни играют роль в питании растений. Корневая система, образованная как главным и боковыми корнями, так и придаточными; называется смешанной. Ее можно видеть у помидоров, огурцов, смородины.
У ряда растений главный корень остается тонким, он называется нитевидным (у льна). Часто главный корень разрастается и служит местом отложения большого количества питательных веществ. У травянистых растений он нередко принимает характерную форму: конусовидную (как у петрушки), реповидную (как у репы), веретеновидную (как у некоторых сортов моркови). Обычно такие мясистые корни живут два года. Их называют корнеплодами. Многие корнеплоды (моркови, редьки, свеклы) состоят из трех частей: головки (произошедшей из надсемядольного колена проростка, т. е. участка стебля над семядолями), шейки (из подсемядольного колена, т. е. участка стебля под семядолями) и собственно корня (из корня проростка). От последнего отходят боковые корни. Из головки вырастает розетка листьев.
В зависимости от влажности, характера почвы, распределения в ней питательных веществ корни могут формироваться в разных горизонтах. У одних растений более развита поверхностная система, у других — главный корень уходит глубоко в землю и там дает много боковых корней. Некоторые пустынные растения добывают воду из глубоких слоев земли. Их корни достигают длины 10—15 м.
Корневая система культурных растений распространяется в глубину на 1,5—2 м, но главная масса корней находится в пахотном слое — 25—30 см. На любых корнях недалеко от верхушки (апекса) возникают корневые волоски — выросты клеток эпиблемы. Общая длина корневых волосков на одном растении достигает 20 км. Она может увеличить поверхность корня в 3—40 раз. Длина всех корней без корневых волосков у пшеницы и ржи в сплошных посевах обычно равна 600—900 м, но может достичь и 60 км. Часто глубина, на которую корни уходят в землю, значительно больше, чем высота надземной части растения. У бодяка корень углубляется на 6 м, а надземная его часть обычно не превышает 1,25 м. Вертикальные корни у яблони проникают на глубину 4—6 м (по В. А. Колесникову).
Рост корней, мощность корневой системы зависят от почвы, ее плотности, аэрации, влажности и т.д.