Рослини. Коріння рослин

Філогенетично корінь виник пізніше стебла і листя - у зв'язку з переходом рослин до життя на суші і, ймовірно, походить від коренеподібних підземних гілочок. Корінь не має ні листя, ні в певному порядку розташованих бруньок. Для нього характерний верхівковий зріст у довжину, бічні розгалуження його виникають із внутрішніх тканин, точка росту вкрита кореневим чохликом. Коренева системаформується протягом усього життя рослинного організму. Іноді корінь може бути місцем відкладення у запас поживних речовин. У разі він видозмінюється.

Види коренів

Головний корінь утворюється із зародкового корінця при проростанні насіння. Від нього відходять бічні корені.

Придаткове коріння розвивається на стеблах і листі.

Бічні корені є відгалуження будь-яких коренів.

Кожен корінь (головний, бічні, придаткові) має здатність до розгалуження, що значно збільшує поверхню кореневої системи, а це сприяє кращому зміцненню рослини в ґрунті та покращенню його живлення.

Типи кореневих систем

Розрізняють два основних типи кореневих систем: стрижнева, що має добре розвинений головний корінь, і мочкувата. Сечковата коренева система складається з великої кількостіпридаткових коренів, однакових за величиною. Вся маса коренів складається з бічних або придаткових корінців і має вигляд мочки.

Сильно розгалужена коренева система утворює величезну поверхню, що поглинає. Наприклад,

• загальна довжина коріння озимого жита досягає 600 км;
• довжина кореневих волосків – 10 000 км;
• загальна поверхня коріння - 200 м 2 .

Це в багато разів перевищує площу надземної маси.

Якщо у рослини добре виражений головний корінь і розвивається придаткове коріння, то формується коренева система змішаного типу (капуста, помідор).

Зовнішня будова кореня. Внутрішня будова кореня

Зони кореня

Кореневий чохлик

Корінь росте в довжину своєю верхівкою, де є молоді клітини освітньої тканини. Частина, що росте, покрита кореневим чохликом, що захищає кінчик кореня від пошкоджень, і полегшує просування кореня в грунті під час зростання. Остання функція здійснюється завдяки властивості зовнішніх стінок кореневого чохлика покриватися слизом, що зменшує тертя між коренем та частинками ґрунту. Можуть навіть розсувати частинки ґрунту. Клітини кореневого чохлика живі, часто містять зерна крохмалю. Клітини чохлика постійно оновлюються рахунок розподілу. Бере участь у позитивних геотропічних реакціях (напрямок зростання кореня до центру Землі).

Клітини зони поділу активно діляться, протяжність цієї зони у різних видіві у різного корінняоднієї й тієї ж рослини неоднакова.

За зоною поділу розташована зона розтягування (зона зростання). Протяжність цієї зони не перевищує кількох міліметрів.

У міру завершення лінійного зростання настає третій етап формування кореня - його диференціація, утворюється зона диференціації та спеціалізації клітин (або зона кореневих волосків та всмоктування). У цій зоні вже розрізняють зовнішній шар епіблеми (ризодерми) з кореневими волосками, шар первинної кори та центральний циліндр.

Будова кореневого волоска

Кореневі волоски - це сильно подовжені вирости зовнішніх клітин, що покривають корінь. Кількість кореневих волосків дуже велика (на 1 мм 2 від 200 до 300 волосків). Їхня довжина досягає 10 мм. Формуються волоски дуже швидко (у молодих сіянців яблуні за 30-40 годин). Кореневі волоски недовговічні. Вони відмирають через 10-20 днів, але в молодої частини кореня відростають нові. Це забезпечує освоєння коренем нових ґрунтових горизонтів. Корінь безперервно росте, утворюючи нові й нові ділянки кореневих волосків. Волоски можуть не тільки поглинати готові розчиниречовин, але і сприяти розчиненню деяких речовин ґрунту, а потім всмоктувати їх. Ділянка кореня, де кореневі волоски відмерли, якийсь час здатний всмоктувати воду, але потім покривається пробкою і втрачає цю здатність.

Оболонка волосся дуже тонка, що полегшує поглинання поживних речовин. Майже всю клітину волоска займає вакуоля, оточена тонким шаром цитоплазми. Ядро знаходиться у верхній частині клітини. Навколо клітини утворюється слизовий чохол, який сприяє склеюванню кореневих волосків з частинками ґрунту, що покращує їх контакт та підвищує гідрофільність системи. Поглинанню сприяє виділення кореневими волосками кислот (вугільної, яблучної, лимонної), які розчиняють мінеральні солі.

Кореневі волоски відіграють і механічну роль — вони є опорою верхівці кореня, яка проходить між частинками ґрунту.

Під мікроскопом на поперечному зрізі кореня в зоні всмоктування видно його будову на клітинному та тканинному рівнях. На поверхні кореня – ризодерма, під нею – кора. Зовнішній шаркори - екзодерма, всередину від неї - основна паренхіма. Її тонкостінні живі клітини виконують функцію, що запасає, проводять розчини поживних речовин у радіальному напрямку - від всмоктуючої тканини до судин деревини. Вони ж відбувається синтез низки життєво важливих рослини органічних речовин. Внутрішній шар кори – ендодерма. Розчини поживних речовин, що надходять із кори в центральний циліндр через клітини ендодерми, проходять лише через протопласт клітин.

Кора оточує центральний циліндр кореня. Вона межує з шаром клітин, які довго зберігають здатність до поділу. Це перицикл. Клітини перициклу дають початок бічним корінням, підрядним брунькам і вторинним освітнім тканинам. Всередину від перициклу, в центрі кореня, знаходяться провідні тканини: луб та деревина. Разом вони утворюють радіальний провідний пучок.

Провідна система кореня проводить воду та мінеральні речовини з кореня в стебло (висхідний струм) та органічні речовини зі стебла у корінь (низхідний струм). Складається вона із судинно-волокнистих пучків. Основними складовими частинами пучка є ділянки флоеми (за ними речовини пересуваються до кореня) та ксилеми (за якими речовини пересуваються від кореня). Основні провідні елементи флоеми - ситовидні трубки, ксилеми - трахеї (судини) та трахеїди.

Процеси життєдіяльності кореня

Транспорт води докорінно

Всмоктування води кореневими волосками з ґрунтового живильного розчину і проведення її в радіальному напрямку по клітинах первинної кори через пропускні клітини в ендодермі до ксилеми радіального пучка, що проводить. Інтенсивність поглинання води кореневими волосками називається сисною силою (S), вона дорівнює різниці між осмотичним (P) та тургорним (T) тиском: S=P-T.

Коли осмотичний тиск дорівнює тургорному (P=T), то S=0, вода перестає надходити в клітину кореневого волоска. Якщо концентрація речовин ґрунтового живильного розчину буде вищою, ніж усередині клітини, то вода виходитиме з клітин і настане плазмоліз — рослини зав'януть. Таке явище спостерігається в умовах сухості ґрунту, а також при непомірному внесенні мінеральних добрив. Всередині клітин кореня сосна сила кореня зростає від ризодерми у напрямку до центрального циліндра, тому вода рухається по градієнту концентрації (тобто з місця з більшою концентрацією в місце з меншою концентрацією) і створює кореневе тиск, яке піднімає стовпчик води по судинах ксилеми , утворюючи висхідний струм. Це можна виявити на весняних безлистих стовбурах, коли збирають сік, або на зрізаних пнях. Спливання води з деревини, свіжих пнів, листя називається «плачем» рослин. Коли розпускаються листя, то вони теж створюють сисну силу і притягують воду до себе - утворюється безперервний стовпчик води в кожній посудині - капілярне натяг. Кореневе тиск є нижнім двигуном водного струму, а сила листя, що смокче, — верхнім. Підтвердити це можна за допомогою нескладних дослідів.

Всмоктування води корінням

Ціль:з'ясувати основну функцію кореня.

Що робимо:рослина, вирощена на вологому тирсі, обтрусимо його кореневу систему і опустимо в склянку з водою його коріння. Поверх води для захисту від випаровування наллємо тонкий шар рослинного маслата відзначимо рівень.

Що спостерігаємо:через день-два вода в ємності опустилася нижче за позначку.

Результат:отже, коріння всмоктали воду і подали її нагору до листя.

Можна ще зробити один досвід, що доводить всмоктування поживних речовин коренем.

Що робимо:зріжемо у рослини стебло залишивши пеньок заввишки 2-3 см. На пеньок одягнемо гумову трубку завдовжки 3 см, а на верхній кінець одягнемо вигнуту скляну трубку заввишки 20-25 см.

Що спостерігаємо:вода у скляній трубці піднімається, і витікає назовні.

Результат:це доводить, що воду з ґрунту корінь всмоктує у стебло.

А чи впливає температура води на інтенсивність всмоктування коренем води?

Ціль:з'ясувати, як температура впливає роботу кореня.

Що робимо:одна склянка повинна бути з теплою водою(+17-18ºС), а інший з холодною (+1-2ºС).

Що спостерігаємо:у першому випадку вода виділяється рясно, у другому - мало, або зовсім зупиняється.

Результат:це є доказом того, що температура сильно впливає на роботу кореня.

Тепла вода активно поглинається корінням. Кореневе тиск підвищується.

Холодна вода погано поглинається корінням. І тут кореневе тиск падає.

Мінеральне харчування

Фізіологічна роль мінеральних речовин дуже велика. Вони є основою для синтезу органічних сполук, і навіть чинниками, які змінюють фізичний стан колоїдів, тобто. безпосередньо впливають на обмін речовин та будову протопласту; виконують функцію каталізаторів біохімічних реакцій; впливають на тургор клітини та проникність протоплазми; є центрами електричних та радіоактивних явищ у рослинних організмах.

Встановлено, що нормальний розвиток рослин можливий лише за наявності в живильному розчині трьох неметалів — азоту, фосфору та сірки та — і чотирьох металів — калію, магнію, кальцію та заліза. Кожен із цих елементів має індивідуальне значення і може бути замінений іншим. Це макроелементи, їх концентрація у рослині становить 10 -2 -10%. Для розвитку рослин потрібні мікроелементи, концентрація яких у клітині становить 10 -5 –10 -3 %. Це бір, кобальт, мідь, цинк, марганець, молібден та ін. Всі ці елементи є у ґрунті, але іноді у недостатній кількості. Тому в ґрунт вносять мінеральні та органічні добрива.

Рослина нормально росте і розвивається у тому випадку, якщо в навколишньому корені середовищі будуть утримуватися всі необхідні поживні речовини. Таким середовищем для більшості рослин є ґрунт.

Дихання коріння

Для нормального зростання та розвитку рослини необхідно щоб до кореня надходив свіже повітря. Перевіримо, чи це так?

Ціль:чи потрібне повітря кореню?

Що робимо:візьмемо дві однакові судини з водою. У кожну судину помістимо проростки, що розвивають. Воду в одній із судин щодня насичуємо повітрям за допомогою пульверизатора. На поверхню води в другій посудині наллємо тонкий шар рослинної олії, оскільки вона затримує надходження повітря у воду.

Що спостерігаємо:через деякий час рослина в другій посудині перестане рости, зачахне, і врешті-решт загине.

Результат:загибель рослини настає через нестачу повітря, необхідного для дихання кореня.

Видозміни коренів

У деяких рослин корінням відкладаються запасні поживні речовини. Вони накопичуються вуглеводи, мінеральні солі, вітаміни та інші речовини. Таке коріння сильно розростається в товщину і набуває незвичайного. зовнішній вигляд. У формуванні коренеплодів беруть участь і коріння, і стебло.

Коренеплоди

Якщо запасні речовини накопичуються в головному корені та в основі стебла головної втечі, утворюються коренеплоди (морква). Рослини, що утворюють коренеплоди, переважно дворічники. У перший рік життя вони не цвітуть і накопичують у коренеплодах багато поживних речовин. На другий - вони швидко зацвітають, використовуючи накопичені поживні речовини і утворюють плоди та насіння.

Кореневі бульби

У жоржини запасні речовини накопичуються в придаткових коренях, утворюючи кореневі бульби.

Бактеріальні бульби

Своєрідно змінено бічні корені у конюшини, люпину, люцерни. У молодих бічних корінцях поселяються бактерії, що сприяє засвоєнню газоподібного азоту ґрунтового повітря. Таке коріння набуває вигляду бульбочок. Завдяки цим бактеріям ці рослини здатні жити на бідних азотом ґрунтах і робити їх більш родючими.

Ходульні

У пандуса, що росте в припливно-відливній зоні, розвиваються ходульні корені. Вони високо над водою утримують на хисткому мулистому грунті великі облистяні пагони.

Повітряні

У тропічних рослин, що живуть на гілках дерев, розвивається повітряне коріння. Вони часто зустрічаються у орхідей, бромелієвих, у деяких папоротей. Повітряне коріння вільно висить у повітрі, не досягаючи землі і поглинаючи вологу, що потрапляє на них, від дощу або роси.

Втягуючі

У цибулинних та бульбі цибулинних рослин, Наприклад у крокусів, серед численних ниткоподібних коренів є кілька товстіших, так званих втягуючих, коренів. Скорочуючись, таке коріння втягує бульбоцибулину глибше в ґрунт.

Стовбоподібні

У фікуса розвиваються стовпоподібні надземні корені, або коріння-підпірки.

Грунт як місце існування коренів

Грунт для рослин є середовищем, з якого воно отримує воду та елементи живлення. Кількість мінеральних речовин у ґрунті залежить від специфічних особливостей материнської гірської породи, діяльності організмів, від життєдіяльності самих рослин, від типу ґрунту

Ґрунтові частинки конкурують із корінням за вологу, утримуючи її своєю поверхнею. Це так звана зв'язана вода, яка поділяється на гігроскопічну та плівкову. Утримується вона силами молекулярного тяжіння. Доступна рослині волога представлена ​​капілярною водою, яка зосереджена у дрібних порах ґрунту.

Між вологою та повітряною фазою грунту складаються антагоністичні відносини. Чим більше у ґрунті великих пір, тим краще газовий режим цих ґрунтів, тим менше вологи утримує ґрунт. Найбільш сприятливий водно-повітряний режим підтримується в структурних ґрунтах, де вода і повітря знаходяться одночасно і не заважають один одному – вода заповнює капіляри всередині структурних агрегатів, а повітря – великі пори між ними.

Характер взаємодії рослини та ґрунту значною мірою пов'язаний із поглинальною здатністю ґрунту – здатністю утримувати або зв'язувати хімічні сполуки.

Мікрофлора ґрунту розкладає органічні речовини до більш простих сполук, бере участь у формуванні структури ґрунту. Характер цих процесів залежить від типу ґрунту, хімічного складурослинних залишків, фізіологічних властивостей мікроорганізмів та інших факторів У формуванні структури ґрунту беруть участь ґрунтові тварини: кільчасті черв'яки, личинки комах та ін.

Внаслідок сукупності біологічних та хімічних процесів у ґрунті утворюється складний комплекс органічних речовин, який поєднують терміном «гумус».

Метод водних культур

Яких солях потребує рослина, і який вплив вони впливають на зростання і розвиток його, було встановлено на досвіді з водними культурами. Метод водних культур — це вирощування рослин над грунті, а водному розчині мінеральних солей. Залежно від поставленої мети у досвіді можна виключити окрему сіль із розчину, зменшити або збільшити її вміст. Було з'ясовано, що добрива, що містять азот, сприяють росту рослин, що містять фосфор — якнайшвидшому дозріванню плодів, а калій, що містять, — найшвидшому відтоку органічних речовин від листя до коріння. У зв'язку з цим добрива, що містять азот, рекомендується вносити перед посівом або в першій половині літа, що містять фосфор і калій - у другій половині літа.

З допомогою методу водних культур вдалося встановити як потреба рослини в макроелементах, а й з'ясувати роль різних мікроелементів.

В даний час відомі випадки, коли вирощують рослини методами гідропоніки та аеропоніки.

Гідропоніка – вирощування рослин у судинах, заповнених гравієм. Поживний розчин, що містить необхідні елементи, Подається в судини знизу.

Аеропоніка – це повітряна культура рослин. При цьому способі коренева система знаходиться у повітрі і автоматично (кілька разів протягом години) обприскується слабким розчином поживних солей.

Корінь – один із основних органів рослини. Він виконує функцію поглинання із ґрунту з розчиненими в ньому елементами мінерального живлення. Корінь закріплює та утримує рослину у ґрунті. Крім того, коріння має метаболічне значення. В результаті первинного синтезу в них утворюються амінокислоти, гормони та ін, які швидко включаються в подальший біосинтез, що відбувається в стеблі та листі рослини. У корінні можуть відкладатися запасні поживні речовини.

Корінь - осьовий орган, що має радіально-симетричну анатомічну будову. Корінь невизначено довго наростає у довжину завдяки діяльності апікальної меристеми, ніжні клітини якої майже завжди прикриті кореневим чохликом. На відміну від втечі, корінь характеризується відсутністю листя і, через це, розчленування на вузли та міжвузля, а також наявністю чохлика. Вся зростаюча частина кореня вбирається у 1 див.

Кореневий чохлик довжиною близько 1 мм складається з пухких тонкостінних клітин, які постійно замінюються на нові. У коріння, що росте, чохлик практично оновлюється щодня. Клітини, що відшаровуються, утворюють слиз, що полегшує просування кінчика кореня в грунті. Функції кореневого чохлика - захист точки зростання та забезпечення корінням позитивного геотропізму, який особливо сильно виражений у головного кореня.

До чохлика примикає зона поділу розміром близько 1 мм, складена клітинами меристеми. Меристема у процесі мітотичних поділів утворює масу клітин, забезпечуючи зростання кореня та поповнюючи клітини кореневого чохлика.

За зоною поділу слідує зона розтягування. Тут збільшується довжина кореня в результаті зростання клітин та набуття ними нормальної форми та розміру. Протяжність зони розтягування – кілька міліметрів.

За зоною розтягування розташовується зона всмоктування або поглинання. У цій зоні клітини первинного покривного кореня – епіблеми – утворюють численні кореневі волоски, які всмоктують ґрунтовий розчин мінеральних речовин. Зона поглинання має довжину в кілька сантиметрів, саме тут коріння всмоктує основну масу води та розчинених у ній солей. Ця зона, як і дві попередні, поступово пересувається, змінюючи своє місце у ґрунті зі зростанням кореня. Кореневі волоски в міру зростання кореня гинуть, зона всмоктування виникає на ділянці кореня, що знову виростає, і всмоктування поживних речовин походить з нового об'єму грунту. На місці колишньої зони поглинання формується зона проведення.

Первинна будова кореня

Первинна будова кореня виникає внаслідок диференціації меристеми апекса. У первинній структурі кореня поблизу його кінчика розрізняють три шари: зовнішній – епіблему, середній – первинну кору, центральний осьовий циліндр – стелу.

Внутрішні тканини закономірно та у певній послідовності виникають у зоні поділу в апікальній меристемі. Тут спостерігається чіткий поділ на два відділи. Зовнішній відділ, що походить від середнього шару ініціальних клітин, зветься Периблеми. Внутрішній відділ походить від верхнього шару ініціальних клітин та називається Плеромою.

Плерома дає початок стелі, при цьому одні клітини перетворюються на судини і трахеїди, інші - на ситовидні трубки, треті - на клітини серцевини і т. д. Клітини периблеми перетворюються на первинну кору кореня, що складається з паренхімних клітин основної тканини.

Із зовнішнього шару клітин – дерматогену – на поверхні кореня відокремлюється первинна покривна тканина – епіблема, або ризодерма. Це одношарова тканина, що досягає повного розвиткуу зоні поглинання. Сформована ризодерма утворює найтонші численні вирости – кореневі волоски. Коренева волосинка недовговічна і тільки в стані активно поглинає воду і розчинені в ній речовини. Утворення волосків сприяє збільшенню загальної поверхні всмоктуючої зони в 10 і більше разів. Довжина волоска трохи більше 1 мм. Оболонка його дуже тонка і складається з целюлози та пектинових речовин.

Виникла з периблеми первинна кора складається з живих тонкостінних паренхімних клітин і представлена ​​трьома шарами, що чітко відрізняються один від одного: ендодермою, мезодермою і екзодермою.

Безпосередньо до центрального циліндра (стелі) прилягає внутрішній шар первинної кори – ендодерма. Вона складається з одного ряду клітин, що мають потовщення на радіальних стінках, так звані паски Каспарі, які перемежовуються тонкостінними клітинами – пропускними клітинами. Ендодерма контролює надходження речовин із кори в центральний циліндр і назад.

Назовні від ендодерми розташована мезодерма – середній шар первинної кори. Вона складається з рихло розташованих клітин із системою міжклітинників, якими йде інтенсивний газообмін. У мезодермі відбувається синтез та пересування в інші тканини пластичних речовин, накопичуються запасні речовини, розташовується мікориза.

Зовнішня частина первинної кори називається екзодермою. Вона розташовується безпосередньо під ризодермою, а в міру відмирання кореневих волосків виявляється на корені. У цьому випадку екзодерма може виконувати функцію покривної тканини: відбувається потовщення та опробковування клітинних оболонок та відмирання вмісту клітин. Серед пробковілих клітин залишаються пропускні неопробковілі клітини, через які відбувається проходження речовин.

Зовнішній шар стели, що примикає до ендодерми, отримав назву перициклу. Клітини його довго зберігають здатність до поділу. У цьому шарі відбувається закладання бічних корінців, тому перицикл називають коренерідним шаром.

Для коренів характерне чергування у стелі ділянок ксилеми та флоеми. Ксилема утворює зірку (з різним числомпроменів у різних груп рослин), а між її променями розташовується флоема. У самому центрі кореня можуть бути ксилеми, склеренхіма або тонкостінна паренхіма. Чергування ксилеми та флоеми по периферії стели характерна особливістькореня, що різко відрізняє його від стебла.

Описана вище первинна будова кореня характерна для молодого коріння у всіх груп вищих рослин. У плаунів, хвощів, папоротей та представників класу однодольних відділів квіткових рослин первинна структура кореня зберігається протягом усього його життя.

Вторинна будова кореня

У корінні голонасінних і дводольних покритонасінних рослинпервинна структура кореня зберігається лише на початок його потовщення у результаті діяльності вторинних бічних меристем - камбію і феллогену (коркового камбію). Процес вторинних змін починається з появи прошарків камбію під ділянками первинної флоеми, внутрішньо від неї. Камбій виникає із слабко диференційованої паренхіми центрального циліндра. Всередину він відкладає елементи вторинної ксилеми (деревини), назовні – елементи вторинної флоеми (луб). Спочатку прошарки камбію роз'єднані, але потім вони стуляються і утворюють суцільний шар. Це відбувається завдяки розподілу клітин перициклу проти променів ксилеми. Камбіальні ділянки, що виникли з перициклу, утворюються лише паренхімними клітинами серцевинних променів, інші клітини камбію утворюють провідні елементи – ксилему та флоему. Цей процес може продовжуватися довго, і коріння досягає значної товщини. У багаторічному корені, у його центральній частині, залишається чітко виражена променева первинна ксилема.

У перициклі виникає і корковий камбій (феллоген). Він відкладає назовні шари клітин вторинної покривної тканини – пробки. Первинна кора (ендодерма, мезодерма та екзодерма), ізольована пробковим шаром від внутрішніх живих тканин, відмирає.

Кореневі системи

Сукупність всіх коренів рослини називається кореневою системою. У її додаванні беруть участь головний корінь, бічні та придаткові корені.

Коренева система буває стрижневою або мочкуватою. Стрижнева коренева система характеризується переважним розвитком головного кореня в довжину та товщину, і він добре виділяється серед інших коренів. У стрижневій кореневій системі крім головного та бічного коріння можуть виникати і придаткові корені. Більшість дводольних рослин мають стрижневу кореневу систему.

У всіх однодольних рослин і в деяких дводольних, особливо вегетативно, що розмножуються, головний корінь рано відмирає або розвивається слабо і коренева система утворюється з придаткових коренів, що виникають у підстави стебла. Така коренева система називається мочкуватою.

Для розвитку кореневої системи велике значеннямають властивості ґрунту. Ґрунт впливає на структуру кореневої системи, на зростання її коріння, глибину проникнення та просторове розміщення їх у ґрунті.

Виділення коренів створюють у ґрунті навколо нього зону, рясніє бактеріями, грибами та іншими мікроорганізмами, яку називають ризосферою. Формування поверхневих, глибинних та інших кореневих систем відбиває пристосування рослин до умов ґрунтового водопостачання.

Крім того, у будь-якій кореневій системі безперервно відбуваються зміни, пов'язані з віком рослин, зміною пір року та ін.

Спеціалізації та метаморфози коренів

Крім основних функцій коріння можуть виконувати деякі інші, при цьому відбуваються видозміни коренів, їх метаморфози.

У природі значно поширене явище симбіозу коріння вищих рослин із ґрунтовими грибами. Закінчення коренів, обплетені з поверхні гіфами гриба або які містять їх у корі кореня, називаються мікоризою (дослівно – «грибокорінь»). Мікориза буває зовнішньою, або ектотрофною, внутрішньою, або ендотрофною, і зовнішньовнутрішньою.

Ектотрофна мікориза замінює рослині кореневі волоски, які зазвичай при цьому не розвиваються. Зовнішня та зовнішньовнутрішня мікориза відзначена у деревних та чагарникових рослин (наприклад, у дуба, клена, берези, ліщини та ін.).

Внутрішня мікориза розвивається у багатьох видів трав'янистих та деревних рослин (наприклад, у багатьох видів злаків, цибулі, грецького горіха, винограду та ін.). Види таких сімейств, як Вересові, Грушанкові та Орхідні, не можуть існувати без мікоризи.

Симбіотичні відносини між грибом та автотрофною рослиною виявляються в наступному. Автотрофні рослини забезпечують грибний симбіонт доступними йому розчинними вуглеводами. У свою чергу, грибний симбіонт постачає рослину найважливішими мінеральними речовинами (азотфіксуючий грибний симбіонт доставляє рослині азотні сполуки, швидко ферментує запасні поживні речовини, що важко розчиняються, доводячи їх до глюкози, надлишок якої підвищує всмоктувальну діяльність коренів.

Крім мікоризи (мікосимбіотрофія) у природі зустрічається симбіоз коренів з бактеріями (бактеріосімбіотрофія), що не має такого поширенняяк перший. Іноді на коренях утворюються нарости, звані бульбочками. Усередині бульбочків знаходиться безліч бульбочкових бактерій, які мають властивість фіксувати атмосферний азот.

Запасне коріння

Багато рослин здатні відкладати в корінні запасні поживні речовини (крохмаль, інулін, цукор та ін.). Видозмінене коріння, що виконує функцію запасання, одержали назву «коренеплодів» (наприклад, у буряків, моркви та ін.) або кореневих шишок (сильно потовщене придаткове коріння жоржини, чистяка, любки та ін.). Між коренеплодами та кореневими шишками є численні переходи.

Втягуючі, або контрактильні корені

У деяких рослин відбувається різке скорочення кореня у поздовжньому напрямку біля його основи (наприклад, у цибулинних рослин). Коріння, що втягує, широко поширені у покритонасінних рослин. Це коріння обумовлює щільне прилягання до землі розеток (наприклад, у подорожника, кульбаби та ін.), підземне положення кореневої шийки та вертикального кореневища, забезпечують деяке поглиблення бульб. Таким чином, коріння, що втягує, допомагають пагонам знаходити найкращу глибину залягання в грунті. В Арктиці коріння, що втягує, забезпечують переживання несприятливого зимового періоду квітковими нирками і нирками відновлення.

Повітряне коріння

Повітряне коріння розвивається у багатьох тропічних епіфітів (з сімейств Орхідних, Ароннікових та Бромелієвих). Вони мають аеренхіму та можуть поглинати атмосферну вологу. На заболочених ґрунтах у тропіках біля дерев утворюються дихальні корені (пневматофори), які піднімаються вгору над поверхнею ґрунту та забезпечують підземні органи повітрям через систему отворів.

У дерев, що виростають по берегах тропічних морів у складі мангрових заростей у припливно-відливній смузі, утворюються ходульні корені. Завдяки сильному розгалуженню цього коріння дерева зберігають стійкість на хисткому грунті.

Що таке рослини?
І рослини, і тварини складаються із клітин. Клітини виробляють хімічні речовини, яких залежить зростання і життєдіяльність. Крім цього, і рослини, і тварини для своїх життєвих процесіввикористовують гази, воду та мінеральні речовини. І рослини, і тварини проходять життєві цикли, протягом яких вони зароджуються, ростуть, розмножуються та вмирають. Але рослини мають одну, дуже істотну відмінність: вони не здатні пересуватися з місця на місце, оскільки корінням зафіксовано на одному місці. Вони мають здатність здійснювати особливий процес, який називається фотосинтез. Для цього процесу рослини використовують енергію сонячного випромінювання, що міститься в повітрі вуглекислий газ, а також воду та мінеральні речовини із ґрунту — і з усього цього вони виробляють собі харчування. Тварини цього робити не можуть. Для отримання необхідної для життя енергії вони повинні шукати їжу, поїдати рослини чи інших тварин.
Відходи процесу фотосинтезу - це кисень, газ, який необхідний всім тваринам для дихання. А це означає, що якби не було рослинного життя, то тваринного життя на Землі теж не було б

Що їдять рослини?
Не можна сказати, що рослини їдять у прямому розумінні, маючи на увазі, наприклад, їжу тварин. Зелені рослини видобувають собі харчування з допомогою хімічного процесу, відомого як фотосинтез, у якому енергія сонячного випромінювання, вуглекислий газ і вода використовуються у тому, щоб отримати речовини, звані моносахариды. Потім ці моносахариди перетворюються на крохмалі, білки або жири, а ті, у свою чергу, забезпечують рослину необхідною енергією для того, щоб відбувалися процеси життєдіяльності та рослини зростали. Їжею для рослин, які ми купуємо у магазинах, є суміш мінеральних речовин, необхідних рослин для зростання. До цих мінеральних речовин відносяться азот, фосфор та калій. Як правило, рослина здатна видобувати їх із ґрунту, на якому росте: вона вбирає їх через коріння разом із водою. Але фермери, садівники та всі, хто вирощує рослини, вносять мінеральні речовини додатково, щоб рослини були міцнішими та сильнішими.

Чи всі рослини мають коріння?
У найпростіших рослин коріння немає. Наприклад, одноклітинні зелені водорості плавають на поверхні води. Так само плавають на поверхні води багато морських водоростей, які являють собою водорості. великих видів. Ті ж морські водорості, які прикріплюються до морського дна, роблять це за допомогою особливих «кріпильних» утворень, які не є справжнім корінням. Морські водорості засвоюють воду та мінеральні речовини з моря, використовуючи для цього всі свої частини. Аналогічним чином прості рослини типу мохів утворюють у низьких місцях щільний невисокий килим і вбирають необхідну вологу прямо зі свого оточення. Замість коріння вони мають ниткоподібні вирости (вони називаються ризоиды), і з допомогою цих виростів вони чіпляються до дерев або каменям. Але всі рослини більші складних форм- папороті, хвойні (шишконосні рослини) і квітучі рослини - мають стебла та коріння. Стебла і коріння є внутрішню розподільну систему, яка здатна переносити воду і мінеральні речовини від того місця, де рослина їх відбирає, у всі місця, де вони необхідні.

Чи у всіх рослин є листя?
У найпростіших рослин типу водоростей листя немає. Мохи мають деяку подобу листя, в яких здійснюється фотосинтез, але це не справжнє листя,
Рослини більше складних типівмають листя. Форма листа часто визначається навколишніми умовами, у яких виростають рослини. Зазвичай там, де багато сонячного світла і води, листя буває широким і плоским, утворюючи велику поверхню, на якій може відбуватися фотосинтез. Однак у місцях, де сухо та холодно, серйозна проблемане виключена через втрату вологи. Наприклад подовжене, голкоподібне листя хвойних дерев (у тому числі і сосен) допомагає утримувати воду. Завдяки цьому такі рослини здатні жити у дуже сухих та холодних місцях, далеко на півночі та на великих висотах.

Якщо рослини різати, вони це відчувають?
У рослин немає нервової системиі вони не відчувають, коли їх ріжуть. Але рослини відчувають силу тяжіння, світло та дотик.

Як виходить насіння?
У хвойних дерев (шишконосних рослин) та у квітучих деревбуває насіння.
Хвойні дерева - сосни, ялини, ялиці, кипариси, мають чоловічі та жіночі шишки. Чоловічі шишки мають пилкові мішки, які випускають у повітря мільйони крихітних частинок пилку - чоловічих репродуктивних клітин. Вітер переносить їх до жіночих шишок, що мають репродуктивні клітини в сім'япочках. Насінини липкі, і до них пристає пилок. Коли чоловіча та жіноча клітини зустрічаються, відбувається запліднення, і в лусочках жіночої шишки зароджується насіння. У міру зростання насіння шишка збільшується у розмірах. Коли насіння дозріє (зазвичай для цього потрібно кілька років), шишка розкривається і випускає їх. Насіння має тверду оболонку і деяку кількість харчування всередині для використання на початковій стадії зростання (якщо насіння потрапить на придатне для зростання місце); крім того, насіння забезпечене крильцями, що допомагають їм літати за вітром. Утворення насіння у квітучих рослин відбувається дещо складніше. Чоловічі клітини розвиваються в тичинках і «подорожують», будучи ув'язненими у твердих зернятках пилку. Жіночі клітини, сім'япочки, розвиваються глибоко у зав'язі квітки і укладені у товкачах. Верхня частинаматочка (вона називається рильце) довга і липка, так що є гарною мішенню для пилку. Після того як пилок потрапляє на рильце, із зернятка пилку виростає маленька трубочка. Чоловіча клітина проходить цією трубочкою і досягає сім'япочки. Відбувається запліднення, і починає розвиватися насіння.
Переносити пилок з однієї квітки на іншу допомагають вітер, вода, комахи та інші тварини.

Як насіння стає рослинами?
Якщо насіння просто впаде вниз на ґрунт під батьківським деревом, їм доведеться боротися за виживання. сонячне світло, воду та мінеральні речовини. Значить, для того щоб почати рости, перетворюючись на нові рослини, більшості насіння потрібно шукати інші місця, подорожуючи за вітром, водою або за допомогою комах і тварин. У деяких насіння, наприклад, у хвойних дерев і кленів, є крильця. Інші, як насіння кульбаб, забезпечені парашутиками з ніжних волосків. І в тому, і в іншому випадку насіння може завдяки цим особливостям пролітати за вітром на великі відстані; іноді вони приземляються у місцях, придатних для проростання. Інше насіння розносить вода: завдяки твердій водонепроникній оболонці кокосові горіхиНаприклад, можуть пропливати морем багато миль, перш ніж знайдеться берег з придатними для проростання умовами. Відмінними розповсюджувачами насіння є тварини. Вони розносять насіння в різні місцяу роті (як це робить білка, заготовляючи запаси на зиму); іноді насіння чіпляється до хутра або пір'я тварин.
Деякі насіння здатні роками чекати моменту, придатного для проростання, а деякі так і не отримують такої можливості.

Чому у квітів яскраве забарвлення?
Розмноження багатьох квітучих рослин залежить від того, чи перенесуть комахи і птиці пилок від однієї рослини на іншу, і рослини можуть залучати конкретних тварин своїми яскравими або квітками, що виділяють аромат. Поживний пилок і нектар квітів становлять важливу частину раціону багатьох істот. Коли птахи та комахи прилітають до квітки, щоб поїсти, пилок прилипає до їхніх лапок та тіл. Перелітаючи у пошуках їжі на квітки інших рослин того ж виду, комахи та птахи залишають у них частину пилку, і таким чином відбувається перехресне запилення. У рослин, запилюваних вітром, квітки зазвичай дрібні, непоказні, без яскравого забарвлення (а у багатьох і нектар відсутній), тому що їм не потрібно привертати увагу комах і птахів для поширення свого пилку.

Чому квіти відрізняються один від одного?
Те, як виглядає квітка, багато в чому залежить від способу, яким вона запилюється. Квітки, що запилюються вітром, зазвичай дрібні, непоказні, без яскравого забарвлення, оскільки їм не потрібно привертати увагу комах та птахів для поширення свого пилку. А ось квітки, запилення яких залежить від істот, що переносять пилок, повинні залучати комах та птахів, які допоможуть здійснити перехресне запилення. І такі квітки часто підлаштовуються - у сенсі кольору, запаху або форми - під конкретних комах чи тварин. У багатьох квіток, які приваблюють бджіл, є особливі частини, що служать «посадковими платформами», так що бджоли, що прилітають до них, можуть відпочити на таких платформах, поки харчуються. Бджоли розрізняють більшість кольорів (крім червоного), і яскраві квіти їх приваблюють. Метеликам подобаються багато хто з тих квітів, які приваблюють бджіл. У метеликів теж є подовжені ротові частини, і метелики також не проти «приземлитися», коли харчуються. Однак великі крила не дозволяють метеликам пірнати глибоко всередину квітки. Тому метелики віддають перевагу плоским, широким квіткам і таким, які ростуть гронами. Метеликів приваблюють квіти різноманітних яскравих кольорів. А ось метелики, які схожі на метеликів, ведуть нічний спосіб життя, тобто активні у нічний час. Тому квітки, що приваблюють метеликів, мають в основному світле забарвлення або білий колір, тобто такий, який добре помітний у темряві. І оскільки метелики вважають за краще пурхати в повітрі, а не «приземлятися» на квітку, їм не потрібні «посадкові платформи» на квітках, до яких вони прилітають.

Чому деякі квіти пахнуть, як парфуми?
Квіти мають аромат, тому вони приваблюють тих, хто їм необхідний для перехресного запилення. Деякі комахи та інші тварини, які отримують своє харчування від квітів, мають гострий нюх. У бджіл, наприклад, в усиках є чутливі детектори запахів. Тому більшість квітів, запилюваних бджолами, мають запах: Квіти, що розкриваються тільки вночі, часто мають сильний запах, що допомагає знаходити їх у темряві тим, хто отримує від них харчування, наприклад, нічним метеликам. Однак приємний запах мають не всі квіти. Деякі квіти мають запах гниючого м'яса або інших речовин, що розкладаються - таким чином вони привертають до себе мух. Квіти, що мають неприємний (з людської точки зору) запах приваблюють також кажанів, які потребують рослин для харчування.

Чому деякі рослини отруйні?
Рослини не можуть втекти від «хижаків» — тварин, які їх з'їдять, тому деякі рослини виробили інші способи оборони. У багатьох рослин є отруйні частини. Листя ревеню, наприклад, є дуже небезпечно, хоча стебла у цих рослин цілком безпечні та смачні. Вчені вважають, що рослини часто мають одну отруйну частину, що дозволяє відлякувати хижаків; інші ж частини залишаються нешкідливими та безпечними для тварин, які здійснюють запилення.

Чому деякі рослини мають колючки?
Як уже говорилося вище, рослини позбавлені можливості втекти від голодних тварин, тому вони виробляють різні форми захисту. В одних рослин окремі частини отруйні, інші мають колючки та різні гострі вирости, за допомогою яких вони захищаються від тварин, які бажають їх з'їсти. Колючки дуже ранять тварин, які намагаються наблизитися до таких рослин, і вони намагаються триматися від них подалі.

Як можуть рослини у пустелі жити без води?
У справжній пустелі, де ніколи не буває дощів, рослини жити не можуть. Але в місцях, де ростуть кактуси та інші рослини пустель, іноді бувають дощі — навіть якщо це трапляється раз на пару років. Коли йде дощ, рослини пустель швидко вбирають воду корінням, запасаючи її в товстому листі і стеблах. І ця накопичена волога дозволяє їм дочекатися наступного дощу.

А гриби – це рослини?
Гриби насправді є рослинами. Вони не мають справжнього коріння, листя і стебел, і у них відсутній хлорофіл, за допомогою якого рослини виробляють собі їжу (саме тому вони не бувають зеленими і їм не потрібне сонячне світло). Гриби харчуються в основному мертвим тілом рослин і тварин, очищаючи таким чином навколишнє середовище та збагачуючи ґрунт.

Який гриб найнебезпечніший?
Найнебезпечніший гриб – бліда поганка. Вона часто зустрічається біля беріз та дубів. Навіть маленький шматочокцього гриба може призвести до смерті, яка настає через 6-15 годин. Отрута багатьох грибів руйнується при кип'ятінні, але отрута блідої поганки при термообробці не знищується.

Скільки живуть дерева?
Довгий час вважалося, що найстарішими деревами, що живуть у світі, є секвої, які ростуть у центральній частині тихоокеанського узбережжя в Сполучених Штатах Америки. Вік деяких із цих дерев сягає майже 4000 років. Проте кілька десятиліть тому було виявлено хвойне дерево, яке живе ще довше: це остиста сосна, що росте у Сполучених Штатах Америки у штатах Невада, Арізона та на півдні Каліфорнії. Найстарішому з цих дерев 4600 років.

Чому в деяких дерев восени опадає листя?
Втрата листя готує такі дерева до відсутності води. зимовий час: у холодному сухому повітрі вологи мало, а сніг може дати воду лише після того, як розтане. Крім того, оскільки взимку ґрунт замерзає, дереву важко добувати воду корінням. Навесні і влітку через тисячі мікроскопічних продихів у листі з дерева йдуть гази і волога. Без листя дерево може зберегти максимум води. Так само, якби дерева не кидали листя, то масу снігу на листі гілки дерев швидше за все не витримували б і ламалися.

Що таке овочі?
Овочі - це частини рослин, які ми вживаємо для харчування: коріння, стебла, листя. Морква та картопля — це, по суті, коріння. Спаржа - це стебла рослин. Капуста, шпинат, салати – це листя. В повсякденному життіми називаємо овочами також багато плодів - кабачки, помідори, огірки і так далі.

1. Яку роль грають коріння у житті рослин?

2. Чим коріння відрізняється від ризоїдів?

Ризоїд - ниткоподібне коренеподібне утворення у мохів, лишайників, деяких водоростей і грибів, що служить для закріплення їх на субстраті та поглинання з нього води та поживних речовин. На відміну від справжніх коренів, у ризоїдів немає тканин, що проводять.

3. Чи всі рослини мають коріння?

У найпростіших рослин коріння немає. Наприклад, одноклітинні зелені водорості плавають на поверхні води. Так само плавають на поверхні води багато морських водоростей, які являють собою водорості більших видів.

Прості рослини типу мохів убирають необхідну вологу прямо зі свого оточення. Замість коріння вони мають ниткоподібні вирости (ризоїди), і з допомогою цих виростів вони чіпляються до дерев або каменям. Але всі рослини складніших форм – папороті, хвойні та квіткові рослини– мають стебла та коріння.

Щоб навчитися розрізняти типи кореневих систем, виконайте лабораторну роботу.

Стрижнева і мочкувата кореневі системи

1. Розгляньте кореневі системи запропонованих вам рослин. Чим вони різняться?

Розрізняють два типи кореневих систем - стрижневу та мочкувату. Кореневу систему, у якій найсильніше розвинений схожий на стрижень головний корінь, називають стрижневою.

2. Прочитайте у підручнику, які кореневі системи називають стрижневими, які – мочкуватими.

3. Відберіть рослини зі стрижневою кореневою системою.

Стрижневу кореневу систему має більшість дводольних рослин, наприклад щавель, морква, буряк та ін.

4. Відберіть рослини з мочкуватою кореневою системою.

Мочкувата коренева система характерна для однодольних рослин - пшениці, ячменю, цибулі, часнику та ін.

5. За будовою кореневої системи визначте, які рослини однодольні, які – дводольні.

6. Заповніть таблицю «Будова коренева система у різних рослин».

Запитання

1. Які функції виконує корінь?

Коріння закріплюють рослину в грунті і міцно утримують її протягом усього життя. Через них рослина отримує з ґрунту воду та розчинені в ній мінеральні речовини. У коріння деяких рослин можуть відкладатися і накопичуватися запасні речовини.

2. Який корінь називають головним, а які - підрядними та бічними?

Головний корінь розвивається із зародкового корінця. Коріння, що утворюються на стеблах, а в деяких рослин і на листі, називають підрядними. Від головного і придаткового коріння відходять бічні корені.

3. Яку кореневу систему називають стрижневою, а яку – мочкуватою?

Кореневу систему, у якій найсильніше розвинений схожий на стрижень головний корінь, називають стрижневою.

Мочкуватою називають кореневу систему з придаткових і бічних коренів. Головний корінь у рослин із мочкуватою системою недостатньо розвинений або рано відмирає.

Подумайте

При вирощуванні кукурудзи, картоплі, капусти, томатів та інших рослин широко застосовують підгортання, тобто присипають землею нижню частину стебла (рис. 6). Для чого це роблять?

Для появи придаткових коренів та поліпшення живлення рослин, розпушування ґрунту. У картоплі ця операція стимулює утворення бульб, т.к. його коренева система росте краще вшир, ніж углиб.

Завдання

1. У кімнатних рослинколеуса та пеларгонії легко утворюються придаткові корені. Обережно зріжте кілька бічних пагонів із 4-5 листям. Видаліть два нижні листи і помістіть пагони у склянки або банки з водою. Спостерігайте за утворенням придаткового коріння. Після того як довжина коріння досягне 1 см, посадіть рослини в горщики з живильним ґрунтом. Регулярно поливайте їх.

2. Результати спостережень запишіть та обговоріть з іншими учнями.

Зрізані живці колеуса дуже добре укорінюються у воді. Після того, як поставили їх у воду, через кілька тижнів (а може й раніше) з'являться білі корінці.

Час прорізування корінців у пеларгонії – 5-15 днів. Коренева система розвивається за три-чотири тижні, після чого можна розсаджувати рослини в окремі горщики.

3. Проростіть насіння редиски, гороху або квасолі та зернівки пшениці. Вони будуть потрібні вам на наступному уроці.

1. Промити зерно 2-3 рази

2. Залити очищеною водою (об'єм води в 1,5 – 2 рази більший за обсяг зерна)

3. Замочувати 10-12 годин при температурі 16-21 С˚ (тривалість замочування залежить від температури – чим вище температура, тим менше потрібно замочувати)

4. Промити 2 рази

5. Накрити кришкою негерметично

6. Полив не менше 3 разів на добу (3-4 дні) ЗЕРНО НЕ ПОВИННО ПЛАВАТИ! ВОДА ПОВИННА СХОДИТИ ПОВНІСТТЮ!!!

1. Промити насіння;

2. Покласти насіння в ємність, щоб вони займали не більше половини її висоти;

3. Залити насіння водою так, щоб вода була зверху насіння не менше ніж на 2 сантиметри;

4. Приблизно через 8 годин злити воду і промити насіння, яке має вже трохи зміниться;

5. Накрити вологою марлею або якоюсь іншою чистою вологою ганчіркою їх (вже без води).