Вертикальный транспорт веществ
Корни не только поглощают воду и минеральные вещества из почвы, но и подают их к надземным органам. Вертикальное перемещение воды происходит по мертвым клеткам, которые не способны толкать воду к листьям. Вертикальный транспорт воды и растворенных веществ обеспечивается деятельностью самого корня и листьев. Корень представляет собой нижний концевой двигатель, подающий воду в сосуды стебля под давлением, называемым корневым. Под корневым давлением понимают силу, с которой корень нагнетает воду в стебель. Корневое давление возникает главным образом в результате повышения осмотического давления в сосудах корня над осмотическим давлением почвенного раствора. Оно является следствием активного выделения клетками корня минеральных и органических веществ в сосуды. Величина корневого давления обычно — 1-3 атм.
Доказательство наличия корневого давления служит “плач растения” и гуттация.
“Плач растения” — это выделение жидкости из перерезанного стебля. Такую жидкость называют пасокой.
Гуттация — это выделение воды у неповрежденного растения через кончики листьев, когда оно находится во влажной атмосфере или при интенсивном поглощении воды и минеральных веществ из почвы.
Верхний концевой двигатель, обеспечивающий вертикальный транспорт воды — присасывающая сила листьев. Она возникает в результате транспирации — испарения воды с поверхности листьев. При непрерывном испарении воды создается возможность для нового притока воды к листьям. Сосущая сила листьев у деревьев может достигать 15-20 атм.
В сосудах ксилемы вода движется в виде непрерывных водяных нитей. При движении вверх молекулы воды сцепляются друг с другом (когезия), что заставляет их двигаться друг за другом. Кроме того, молекулы воды способны прилипать к стенкам сосудов (адгезия). Таким образом, поднятие воды по растению осуществляется благодаря верхнему и нижнему двигателям водного тока и силам сцепления молекул воды в сосудах. Основной движущей силой является транспирация.
 1, 2 — морковь, 3, 4 — репа; 5, 6, 7 — свекла.
Запасающие корни.Часто корень выполняет функцию накопления запаса питательных веществ. Такие корни называют запасающими. От типичных корней они отличаются сильным развитием запасающей паренхимы, которая может находиться в первичной (у однодольных) или вторичной коре, а также в древесине или сердцевине (у двудольных). Среди запасающих корней различают корневые клубни и корнеплоды.
- Горизонтальный пунктир показывает границу стебля и корня, черным цветом обозначена ксилема.
орневые клубни характерны как для двудольных, так и для однодольных растений, и образуются в результате видоизменения боковых или придаточных корней (чистяк, ятрышник, любка). Вследствие ограниченного роста в длину они могут иметь овальную, веретеновидную форму и не ветвятся. У большинства видов двудольных и однодольных клубень является лишь частью корня, а на остальном протяжении корень имеет типичное строение и ветвится (батат, георгина, лилейник). - Корнеплод образуется, в основном, в результате утолщения главного корня, но его образовании принимает участие и стебель.
Корнеплоды характерны и для многих культурных овощных, кормовых и технических двулетних растений, и для дикорастущих травянистых многолетних растений (цикорий, одуванчик, скорцонер, женьшень, мак восточный ).
Чаще всего корнеплоды образуются в результате вторичного утолщения корней (морковь, пастернак, петрушка, сельдерей, репа, редька, редис). При этом запасающая ткань может развиваться как в ксилеме, так и в флоэме. В утолщении главного корня может принимать участие и перицикл, формируя добавочные камбиальные кольца (у свеклы).
Метаморфозы корня.
Помимо рассмотренных выше запасающих корней существуют другие метаморфозы корня. Обычно они формируются при выполнении корнем не характерной для него функции.
- Воздушными корнями называют любые корни, расположенные в воздухе, но чаще под этим термином понимают корни орхидей и других эпифитов, которые свешиваются со стволов деревьев.
- Дыхательные корни выполняют функцию газообмена и характерны для болотных деревьев, например, некоторых фикусов и мангров. Их называют пневматофорами, они торчат из земли, напоминая щетку.
- Корни – подпорки помогают укреплять стебель. У кукурузы это придаточные корни в основании стебля, у фикуса баньяна они свешиваются с ветвей, растущих в горизонтальном направлении. В результате вокруг ствола образуется целая роща из придаточных корней. Если ствол погибнет, дерево продолжит свое существование, функции стволов выполнят придаточные корни.
- Ходульные корни у мангров помогают им не утонуть в жидкой грязи. Они образованы в основном боковыми корнями и по внешнему виду напоминают перевернутые кроны деревьев.
- Корни – прицепки есть у плюща. Это придаточные корни, которые врастают в трещины коры или камня и закрепляют стебель на поверхности.
- Корни – присоски врастают в корень или стебель другого растения и называются гаустории. Они характерны для растений паразитов и полупаразитов. Паразиты не умеют фотосинтезировать, их корни врастают и в ксилему и во флоэму хозяина, добывая все типы питательных веществ. Само растение не способно фотосинтезировать, поэтому не имеет зеленой окраски, например петров крест, заразиха, повилика, раффлезия. Полупаразиты зеленые, фотосинтезируют и берут у хозяина только минеральные вещества, поэтому их гаустории врастают в ксилему. Примеры - омела, иван-да-марья.
- Корневые отпрыски – это горизонтально растущие корни, на которых образуются придаточные почки, что обеспечивает вегетативное размножение. Это характерно для сливы, осота, малины.
- Втяжные корни отрастают от луковиц и корнеплодов. Они помогают многолетним растениям углублять в землю запасающие органы.
- Микориза или грибокорень – симбиоз гриба и растения, при котором гриб получает продукты фотосинтеза, а растение – дополнительное минеральное питание. Типично для многих цветковых растений, в том числе травянистых.
- Клубеньки на корнях, содержащие азотофиксирующие бактерии. Они обеспечивают растение дополнительным источником азота. Типичны для бобовых растений, что позволяет им повышать плодородие почвы. Клубни на корнях ольхи помогают этому дереву жить на заболоченной почве, в которой мало минерального питания.
 
 
|
