Основные функции корня – закрепление в почве растения и поглощение воды. Иногда корни выполняют и другие, не типичные функции. В связи с этим они имеют нетипичное строение, иначе говоря, для таких корней характерны видоизменения, или метаморфозы (от греч. metamorphosis – превращение).

Корнеплоды

Корнеплоды отличаются наличием большого количества запасающей ткани. Они обычно образуются у двулетних растений в первый год жизни. На второй год формируются цветки, плоды, семена. Таким образом, корнеплод позволяет растению перенести период покоя и завершить развитие на следующий год.

Корнеплод – название условное. Он не имеет отношения к плодам, т. к. образуется не из цветка, а из вегетативных органов – стебля и корня.

Соотношение стебля и корня при образовании корнеплодов различно, например, у моркови почти весь корнеплод образован корнем, а у репы стеблем.

Современные корнеплоды выведены человеком искусственно. Они играют важную роль в его питании, а также в кормлении животных.

Корневые шишки

Если корнеплод является утолщённым главным корнем, то корневые шишки – это сильно утолщённые придаточные и боковые корни. Для них, как и для корнеплодов, характерна развитая запасающая паренхима. Корневые шишки образуют придаточные почки, поэтому являются органами вегетативного размножения.

ТОП-4 статьи которые читают вместе с этой

Воздушные корни встречаются у многих тропических эпифитов (растений, использующих деревья в качестве опоры).

Рис. 1. Воздушные корни.

Такие корни свободно висят в воздухе и поглощают влагу в виде дождя и росы.

Этот тип видоизменённых корней также встречается в тропиках. Он характерен для деревьев, растущих на заболоченных побережьях океанов. Корневая система таких растений сложна и имеет воздухоносную ткань аэренхиму. Через отверстия воздух попадает в аэренхиму и далее проходит в удалённые подводные участки растения.

Рис. 2. Дыхательные корни.

Ходульные корни

Ходульные корни, или корни-подпорки, образуются у растений, растущих на зыбком илистом грунте. Они распределяют массу растения на увеличенную за их счёт площадь опоры.

Столбовидные корни

Особенность столбовидных корней в том, что они закладываются на ветвях. Характерны такие корни побегов для баньяна.

Баньян – это не название растения. Это название особенности роста некоторых фикусов. Можно назвать баньяном любое дерево с объёмной кроной, опирающееся на столбовидные корни.

Рис. 3. Индийский баньян.

Микориза

Микориза является симбиозом корней и грибов. Она представляет собой корни с проникшими в них гифами гриба. Сожительство с грибом имеет ряд полезных для растения последствий:

Всего получено оценок: 183.

Этот подземный орган растений широко используется человеком в хозяйственной деятельности. Но иногда мы даже не догадываемся, с какими именно метаморфозами имеем дело.

Виды корней

Корнями называют подземную часть растения. В их строении чаще всего имеется несколько частей. Главный корень развивается из корешка зародыша. Он ярко выражен и у растения всегда один. На главном корне развиваются боковые. Они многочисленны и делают процесс всасывания воды из почвы более интенсивным. Корни, которые отрастают прямо от стебля, называются придаточными. На них также могут развиваться боковые.

Типы корневых систем

У растений никогда не формируется только один вид корней. Этого было бы недостаточно для обеспечения минерального питания. Совокупность корней одного растения называется корневой системой.

У одуванчика она образована главным корнем, который проникает глубоко в почву, и боковыми. Такая корневая система называется стержневой. Она характерна для всех двудольных растений.

У пшеницы корней много. Все они почти одинаковой длины и растут пучком от побега. Такая корневая система называется мочковатой. Ее наличие является систематическим признаком однодольных.

Почему корень формирует видоизменения?

Помните видоизменения корней в таблицах по биологии (6 класс)? Это морковь, свекла, редис... Разве Оказывается, да. Корень выполняет в растении жизненно важные функции. Он обеспечивает его минеральное питание, прочно удерживает в почве, обеспечивает вегетативное размножение. Но для выполнения дополнительных функций его обычного строения недостаточно. Поэтому и формируются видоизменения корня.

Видоизменения корней: таблица

Виды метаморфоз подземного органа отличаются у одно- и многолетних растений, зависят от места произрастания, особенностей климата, расположения по отношению к опоре. Строение и функции видоизменений корней представлены в таблице.

Видоизменение корня	Особенности строения	Функция	Пример
Корнеплоды	Утолщение главного корня и нижних участков стебля	Запас воды и питательных органических веществ	Морковь, буряк, брюква
Корневые клубни	Утолщение боковых и придаточных корней	Запасающая, вегетативное размножение	Георгин, чистяк, батат (сладкий картофель)
Корни-прицепки	Видоизменение придаточных корней	Прикрепление к опоре	Плющ
Дыхательные Корнеплоды и корневые клубни обеспечивают растения необходимым питанием в неблагоприятный период. Такие видоизменения корней (в таблице приведены формируются исключительно у дву- и многолетних видов. В первый год развития из их семян формируются только вегетативные органы. Осенью стебель и листья отмирают, а подземная часть зимует благодаря запасу воды и веществ. На следующий год такие растения плодоносят и формируют семена. Пережить холодную зиму им помогают именно видоизменения корней. Различие корневых систем и условий произрастания обеспечивает разнообразие метаморфоз. Так, дыхательные корни формируются у растений, которые произрастают на переувлажненных почвах. Поскольку содержание кислорода в них ограничено, этот газ поглощают прямо из воздуха. Это делает возможным процесс дыхания. Растение может произрастать только в условиях интенсивного протекания фотосинтеза. Иногда для этого необходимо расположение даже на абсолютно вертикальных поверхностях. К примеру, плющ может расти даже на стенах домов. Значение в хозяйстве и природе Многие названия растений из таблицы видоизменения корней знакомы каждому. Прежде всего это корнеплоды. Человек использует их в пищу в качестве основной еды и приправ. Это редис, пастернак, свекла, морковь, петрушка, хрен. В качестве корма для домашних животных применяют турнепс и репу. А сахарная свекла - востребованное сырье для пищевой промышленности. Корневые клубни или шишки имеют придаточные почки. Поэтому с их помощью осуществляется вегетативное размножение. Эти два вида видоизменений относят к группе запасающих корней.

Вопросы:
1.Функции корня
2.Виды корней
3.Типы корневой системы
4.Зоны корня
5.Видоизменение корней
6.Процессы жизнедеятельности в корне

1. Функции корня
Корень – это подземный орган растения.
Основные функции корня:
- опорная: корни закрепляют растение в почве и удерживают на протяжении всей жизни;
- питательная: через корни растение получает воду с растворенными минеральными и органическими веществами;
- запасающая: в некоторых корнях могут накапливаться питательные вещества.

2. Виды корней

Различают главные, придаточные и боковые корни. При прорастании семени первым появляется зародышевый корешок, который превращается в главный. На стеблях могут появляться придаточные корни. От главных и придаточных корней отходят боковые корни. Придаточные корни обеспечивают растение дополнительным питанием и выполняют механическую функцию. Развиваются при окучивании, например, томатов и картофеля.

3. Типы корневой системы

Корни одного растения – это корневая система. Корневая система бывает стержневая и мочковатая. В стержневой корневой системе хорошо развит главный корень. Ее имеет большинство двудольных растений (свекла, морковь). У многолетних растений главный корень может отмирать, а питание происходит за счет боковых корней, поэтому главный корень можно проследить только у молодых растений.

Мочковатая корневая система образована только придаточными и боковыми корнями. В ней нет главного корня. Такую систему имеют однодольные растения, например, злаки, лук.

Корневые системы занимают много места в почве. Например, у ржи корни распространяются вширь на 1-1,5 м и проникают вглубь до 2 м.

4. Зоны корня
В молодом корне можно выделить следующие зоны: корневой чехлик, зона деления, зона роста, зона всасывания.

Корневой чехлик имеет более темный цвет, это самый кончик корня. Клетки корневого чехлика защищают верхушку корня от повреждений твердыми частицами почвы. Клетки чехлика образованы покровной тканью и постоянно обновляются.

Зона всасывания имеет множество корневых волосков, которые пред-ставляют собой вытянутые клетки длиной не более 10 мм. Выглядит эта зона в виде пушка, т.к. корневые волоски очень маленькие. Клетки корневого волоска также, как и другие клетки, имеют цитоплазму, ядро и вакуоли с клеточным соком. Эти клетки недолговечны, быстро отмирают, а на их место образуются новые из более молодых поверхностных клеток, расположенных ближе к кончику корня. Задача корневых волосков – всасывание воды с растворенными питательными веществами. Зона всасывания постоянно перемещается за счет обновления клеток. Она нежная и легко повреждается при пересадке. Здесь присутствуют клетки основной ткани.

Зона проведения . Находится выше всасывания, не имеет корневых во-лосков, поверхность покрыта покровной тканью, а в толще находится проводящая ткань. Клетки зоны проведения представляют собой сосуды, по которым вода с растворенными веществами перемещается в стебель и в листья. Здесь так же находятся клетки-сосуды, по которым органические вещества из листьев поступают в корень.

Весь корень покрыт клетками механической ткани, что обеспечивает прочность и упругость корня. Клетки вытянутые, покрыты толстой обо-лочкой и заполнены воздухом.

5. Видоизменение корней

Глубина проникновения корней в почву зависит от условий, в которых находятся растения. На длину корней влияет влажность, состав почвы, вечная мерзлота.

Длинные корни образуются у растений в засушливых местах. Особенно это характерно для растений пустынь. Так у верблюжьей колючки корневая система достигает 15-25 м в длину. У пшеницы на неорошаемых полях корни достигают в длину до 2,5 м, а на орошаемых – 50 см и увеличивается их густота.

Вечная мерзлота ограничивает рост корней в глубину. Например, в тундре у карликовой березы корни всего 20 см. Корни поверхностные, ветвистые.

В процессе приспособления к условиям среды корни растений видоизменились и стали выполнять дополнительные функции.

1. Корневые клубни выполняют роль хранилища питательных веществ вместо плодов. Возникают такие клубни в результате утолщения боковых или придаточных корней. Например, георгины.

2. Корнеплоды – видоизменения главного корня у таких растений, как морковь, репа, свекла. Корнеплоды образуются нижней частью стебля и верхней частью главного корня. В отличие от плодов они не имеют семян. Корнеплоды имеют двулетние растения. В первый год жизни они не цветут и накапливают в корнеплодах много питательных веществ. На второй – они быстро зацветают, используя накопленные питательные вещества и образуют плоды и семена.

3. Корни-прицепки (присоски) – придаточные кори, развивающиеся у растений тропических мест. Они позволяют крепиться к вертикальным опорам (к стене, скале, стволу дерева), вынося листву к свету. Примером может быть плющ и ломонос.

4. Бактериальные клубеньки. Своеобразно изменены боковые корни у клевера, люпина, люцерны. В молодых боковых корешках поселяются бактерии, что способствует усвоению газообразного азота почвенного воздуха. Такие корни приобретают вид клубеньков. Благодаря этим бактериям эти растения способны жить на бедных азотом почвах и делать их более плодородными.

5. Воздушные корни образуются у растений, произрастающих во влажных экваториальных и тропических лесах. Такие корни свисают вниз и поглощают дождевую воду из воздуха – встречаются у орхидей, бромелиевых, у некоторых папоротников, у монстеры.

Воздушные корни-подпорки – это придаточные корни, образующиеся на ветвях деревьев и достигающие земли. Возникают у баньяна, фикуса.

6. Ходульные корни. У растений, произрастающих в приливно-отливной зоне, развиваются ходульные корни. Они высоко над водой удерживают на зыбком илистом грунте крупные облиственные побеги.

7. Дыхательные корни образуются у растений, которым не хватает кислорода для дыхания. Растения произрастают в преизбыточно увлажненных местах – в топких болотах, заводях, морских лиманах. Корни растут вертикально вверх и выходят на поверхность, поглощая воздух. Примером могут быть ива ломкая, болотный кипарис, мангровые леса.

6. Процессы жизнедеятельности в корне

1 - Всасывание корнями воды

Всасывание воды корневыми волосками из почвенного питательного раствора и проведение её по клеткам первичной коры происходит за счет разницы давлений и осмоса. Осмотическое давление в клетках заставляет минеральные вещества проникать в клетки, т.к. их содержание солей в них меньше, чем в почве. Интенсивность поглощения воды корневыми волосками называется сосущей силой. Если концентрация веществ почвенного питательного раствора будет выше, чем внутри клетки, то вода будет выходить из клеток и наступит плазмолиз – растения завянут. Такое явление наблюдается в условиях сухости почвы, а также при неумеренном внесении минеральных удобрений. Корневое давление можно подтвердить с помощью серии опытов.

Растение с корнями опускается в стакан с водой. Поверх воды для защиты её от испарения нальём тонкий слой растительного масла и отметим уровень. Через день-два вода в ёмкости опустилась ниже отметки. Следовательно, корни всосали воду и подали её наверх к листьям.

Цель: выяснить основную функцию корня.

Срежем у растения стебель, оставив пенёк высотой 2-3 см. На пенёк наденем резиновую трубку длиной 3 см, а на верхний конец наденем изогнутую стеклянную трубку высотой 20-25 см. Вода в стеклянной трубке поднимается, и вытекает наружу. Это доказывает, что воду из почвы корень всасывает в стебель.

Цель: выяснить, как температура влияет на работу корня.

Один стакан должен быть с тёплой водой (+17-18ºС), а другой с холодной (+1-2ºС). В первом случае вода выделяется обильно, во втором – мало, или совсем приостанавливается. Это является доказательством того, что температура сильно влияет на работу корня.

Тёплая вода активно поглощается корнями. Корневое давление повышается.

Холодная вода плохо поглощается корнями. В этом случае корневое давление падает.

2 - Минеральное питание

Физиологическая роль минеральных веществ очень велика. Они являются основой для синтеза органических соединений и непосредственно влияют на обмен веществ; выполняют функцию катализаторов биохимических реакций; воздействуют на тургор клетки и проницаемость протоплазмы; являются центрами электрических и радиоактивных явлений в растительных организмах. С помощью корня осуществляется минеральное питание растения.

3 - Дыхание корней

Для нормального роста и развития растения необходимо чтобы к корню поступал свежий воздух.

Цель: проверить наличие дыхания у корней.

Возьмём два одинаковых сосуда с водой. В каждый сосуд поместим развивающие проростки. Воду в одном из сосудов каждый день насыщаем воздухом с помощью пульверизатора. На поверхность воды во втором сосуде нальём тонкий слой растительного масла, так как оно задерживает поступление воздуха в воду. Через некоторое время растение во втором сосуде перестанет расти, зачахнет, и в конце концов погибнет. Гибель растения наступает из-за недостатка воздуха, необходимого для дыхания корня.

Установлено, что нормальное развитие растений возможно только при наличии в питательном растворе трёх веществ – азота, фосфора и серы и четырёх металлов – калия, магния, кальция и железа. Каждый из этих элементов имеет индивидуальное значение и не может быть заменён другим. Это макроэлементы, их концентрация в растении составляет 10-2–10%. Для нормального развития растений нужны микроэлементы, концентрация которых в клетке составляет 10-5–10-3%. Это бор, кобальт, медь, цинк, марганец, молибден др. Все эти элементы есть в почве, но иногда в недостаточном количестве. Поэтому в почву вносят минеральные и органические удобрения.

Растение нормально растёт и развивается в том случае, если в окружающей корни среде будут содержаться все необходимые питательные вещества. Такой средой для большинства растений является почва.

Различные условия окружающей среды требуют от живущих там организмов выработки определенных адаптационных мехонизмов. Иными словами, живущие в сложных условиях растения, животные, птицы и прочие живые существа вынуждены приспосабливаться к окружающей среде не только на поведенческом, но и на биологическом уровне.

Таким образом, растение видоизменяет строение корневой системы, листьев или побегов в зависимости от условий. В этой части будут освещены видоизменения корней.

Различие корневых систем

Самое распространенное различие корневой системы - ее длина, то есть глубина проникновения корня в почву. На сухих территориях корни, например, пшеницы могут достигать более двух метров в глубину, чтобы черпать воду из глубины почвы.

Такая же корневая система у пустынных растений (например, ежовника безлистного), корни которых проникают в почву более, чем на 15 м. На более орошаемых - корни густые, но не длиннее 50 см.

То же наблюдается и у растений, живущих в условиях вечной мерзлоты (например, корни карликовой березы длиной всего 20 см). На территориях, требующих более тщательной адаптации, корни видоизменялись сильнее и приобрели ряд новых функций.

Видоизменение корней

Во-первых, это цепляющиеся корни, или корни-прицепки, которыми растение зацепляется за любую вертикальную опору, в частности, ствол дерева или стену, растет вверх и выносит листья ближе к свету.

Самый распространенный представитель - плющ. Его функция - обеспечить растению большую выживаемость среди более высоких представителей.

Следующий вид - корнеплод: разрастание главного корня и иногда еще нижних участков стебля. Основная функция - запасание питательных веществ в корнеплоде. Примерами могут служить морковь, репа, свекла, редис и прочие.

Похожее видоизменение носит название корневых клубней. Здесь уже разрастаются и утолщаются боковые и придаточные корни. такой тип корней наблюдается у георгина, батата, чистяка. Четвертое видоизменение корня - появление клубеньков, симбиоза корней с клубеньковыми азотофиксирующими бактериями. Клубеньки выглядят как утолщения на корне растения (чаще всего - бобовых или ольхи).

Иногда растение образовывает свободно свисающие воздушные корни. Например, это орхидея, которая живет на стволах деревьев в тропических лесах. Такая корневая система позволяет поглощать дождевую воду при отсутствии прямого доступа к ней.

Другой вид корней, находящихся вне почвы - дыхательные. Это отростки боковых корней с особо развитой воздухоносной тканью, растущие вертикально вверх. Ими обладают такие болотные растения, как кипарис или ива ломкая. Функция - обеспечить растению приток кислорода по межклетникам.

Также некоторые корни могут служить подпорками (то есть опорой). Их иначе называют придаточными корнями или корнями-ходулями. Это также приспособление тропических растений (например, баньяна).

Корни многих водных растений, укореняясь в груне, лишаются корневых волосков.

А корни растений-паразитов прочто проникают в тело растения-хозяина (например, омела).

Видоизменения корней.

1.Корнеплод - сильно утолщённый главный корень и часть стебля, служит для накопления питательных веществ (свекла, морковь) и вегетативного размножения.

2.Корневые клубни - утолщённые боковые или придаточные корни, тоже служат местом отложения питательных веществ (георгины, ятрышник) и для вегетативного размножения.

3.Втягивающие корни - боковые корни имеются у луковичных растений. Они способны сжиматься вдоль, благодаря чему луковица или корневище втягивается глубже в почву (лилейные).

4.Корни-прицепки - придаточные корни образуются на стебле и служат для прикрепления его к опоре (плющ).

6.Воздушные корни образуют многие растения эпифиты. По происхождению эти корни придаточные. Служат они для всасывания влаги из воздуха и дыхания (орхидные).

7.Ходульные корни - придаточные корни образуются в нижней части стволов и конусовидно расходятся в стороны приподнимая ствол над водой в зонах затопления (мангры), или играют роль подпорки (кукуруза, фикус бенгальский, баньян), дополнительно снабжают кислородом.

8.Дыхательные корни возникают на корнях некоторых древесных растений, растущих на сильно заболоченных почвах, в виде выростов на корнях, выступающих над поверхностью почвы. Они служат для снабжения кислородом корней (ива ломкая).

9.Ассимилирующие корни приспособлены для фотосинтеза (тропические орхидеи. Водяной орех).

10.Корневые отпрыски - наземные побеги (осина).

11.Опорные досковидные - видоизменённые боковые корни, обеспечивают дополнительную опору (тополь, вяз, бук).