Мочковатая корневая система

Что такое мочковатая корневая система

 

 

У любого растения обязательно присутствует корневая система, даже у самого примитивного, например, простой травы, что растёт под ногами каждый год. Ибо корни являются критически важной для поддержания жизнедеятельности частью растений. Через корни растения питаются, поглощая из почвы воду и питательные вещества, с помощью них растения держатся в грунте и могут даже вегетативно размножаться.

 

При этом корни (ввиду места, где они могут развиваться, а таковой является почва) не способны к фотосинтезу. Как и листья, плоды, цветки, корни являются тем, без чего в принципе невозможно представить никакое растение. Однако не у всех растений корневые системы идентично развиты. Корневые системы на самом деле разные. Одни могут давать растению жить и развиваться в одних условия, другие, соответственно, в других. У некоторых видов корневая система может быть очень развитой, разветвлённой, охватывающей большую площадь и занимающей большой объём. У некоторых растений есть корнеплоды, в коих откладываются запасы полезных и питательных микроэлементов. А у некоторых видов и семейств растений корневая система может быть мочковатой.

 

Дело вот в чём. У многих растений корневая система состоит из главного корня, от которого расходятся боковые корни, и из придаточных корней, являющимися нередко просто корешками. Это и есть то узнаваемое разветвление корневой системы, оно позволяет растениям и эффективнее держаться в земле (поэтому, например, такие корни могут быть у многолетних растений), и не менее эффективно поглощать воду и питательные вещества, всасывая их из почвы.

 

Главный корень в таких вот системах хорошо развит, и на фоне других корней выделяется сильнее всего (но не у всех растений, ведь, к примеру, у ряда деревьев боковые корни могут быть приблизительно таких же параметров и функций, что и главный, либо превосходить его в размерах, боковые корни даже выполняют функции главного, заменяя его). Главный корень обязательно присутствует у большинства растений, в нём возможно накапливать ранее поглощённые вещества и микроэлементы. Боковые корни отрастают как от главного корня, так и от придаточных. А вот придаточные отходят от стебля, и они могут быть заметны даже над поверхностью грунта. То есть, отрастать они могут и от подземной части побега, и от надземной.

 

 

У растений два основных типа корневых систем. Первый, с главным и боковыми корнями, называется стержневой системой. Вариантом стержневой системы является ветвистая (там, где, как было указано выше, боковые корни выполняют функции главного). А второй тип называется мочковатой системой, и корни в этой системе, прежде всего, придаточные. Выделяется также и смешанная корневая система, состоящая из всего сразу: и из хорошо развитого главного корня с боковыми, и из придаточных корней. И у мочковатой корневой системы есть свои преимущества. О них важно знать в том числе тем, кто занимается разведением культурных растений.

 

 

Признаки мочковатой корневой системы

 

 

Главный признак мочковатой корневой системы в том, что у неё нет главного корня. Как уже указывалось выше, главным (но не единственным) элементом данного типа корневой системы является пучок придаточных корней. Если главный корень и есть, то он или быстро отмирает, или не получает полноценного развития, хотя он начинает развиваться у всех без исключения растений. Придаточные корни отходят от побега, будь то наземная его часть или подземная, они приблизительно одинаковой длины и толщины (в зависимости от растения). Т

 

о есть, визуально эту корневую систему не назвать разветвлённой, хотя от придаточных корней могут тоже отрастать боковые. В плане наличия таковых мочковатая система схожа со стержневой, равно как и в плане функций, о чём будет упомянуто далее.

 

Ещё один признак, который, тем не менее, касается лишь отдельных представителей растительного мира, заключается в том, что мочковатая система связана с видоизменениями побегов, преимущественно подземными. Придаточные корни способны вырастать, например, на луковицах и корневищах. Это не просто так, это имеет прямую связь с основными функциями подобных видоизменений побегов, заключающимися в запасе необходимых для растения элементов и веществ.

 

 

Особенности мочковатой корневой системы

 

 

Одна из особенностей мочковатой корневой системы непосредственно связана с тем, как эта система формируется у молодого растения. Дело в том, что этот тип корневой системы свойственен однодольным растениям, и редко  встречается у двудольных (пример исключений – подорожник, калужница). Но важно знать различия между этими классами растений. Различия эти заключаются в таких элементах растительных эмбрионов, как семядоли.

 

 

Дело в том, что у однодольных в семени присутствует лишь одна семядоля (или зародышевый лист), тогда как у двудольных их, соответственно, две. Когда семядоля прорастает, она становится первым эмбриональным листом (или парой листьев) для саженца. Что касается корней, то у двудольных растений из эмбриона вырастает один корешок, который развивается в главный корень. В то же время, у однодольных растений из эмбриона прорастает несколько корешков, они растут до определённого момента из подземной части побега (стебля). Главный корень сильно недоразвит, либо отсутствует совсем.

 

При этом итоговая длина в зависимости от растения может быть разной: до 10 метров у кукурузы, до 3 метров у других злаков. Но обычно мочковатая корневая система прорастает почти на двухметровую глубину, после чего может широко разрастись вширь. Ещё интересен тот факт, что придаточные корни могут у некоторых растений отрастать от черенков, и с их помощью возможно осуществление вегетативного размножения.

 

Ещё одной особенностью данного типа корневой системы растений в том, что она встречается у тех видов, что растут в условиях повышенной влажности, но подробнее об этом речь пойдёт чуть дальше. Особенность эта носит и обратный характер: растения с мочковатой системой очень плохо переносят засушливые периоды.

 

 

Строение мочковатой корневой системы

 

 

Выше уже упоминалось, что данный тип корневой системы, в отличие от стержневой, не имеет главного корня, он образован лишь придаточными, которые вырастают от подземной части стебля, а от них, в свою очередь, могут тянуться боковые корни. Придаточные корни растут лишь до какого-то определённого (в том числе и на генетическом уровне) момента, и в итоге возникает пучок корней одинаковой толщины и длины.

 

Хотя первоначально главный корень может присутствовать, но в итоге он становится недоразвитым, либо он может быстро отмереть. Главный корень при мочковатой системе не играет важной роли, однако у некоторых видов растений ему на замену приходят подземные видоизменения побега, от которых и могут прорастать придаточные корни.

 

 

Функции мочковатой корневой системы

 

 

Независимо от типа, корневая система у всех растений осуществляет одни и те же функции. Это: всасывание из почвы воды и минеральных веществ (в том числе растворённых в воде), вегетативное размножение, развитие растения. При этом мочковатая корневая система имеет определённое функциональное преимущество в сравнении со стержневой. И это обусловлено особенностями климата и почвы.

 

Дело в том, что в условиях повышенной влажности стержневая корневая система может причинить больше вреда для растения, нежели пользы. Слишком большое содержание воды в почве способно запустить преждевременное гниение корней (и главного, и бокового) и погубить растение. Придаточные корни позволяют не просто поглощать воду, но позволяют делать это быстро и в больших объёмах (сколько потребуется самому растению). Но у этого, тем не менее, есть и обратная сторона: растения с мочковатой системой уязвимы к засухам и нехватке воды.

 

Водный дефицит в грунте (особенно вблизи поверхности) несёт риск гибели растения. И как раз в условиях дефицита влаги и засухи лучше всего чувствуют себя растения не с мочковатой системой, а со стержневой, ведь корни таких растений могут расти глубже и дотягиваться до тех слоёв почвы, где есть вода.

 

Также система придаточных корней помогает накапливать запасы воды и питательных веществ в подземных видоизменениях побега, например, в луковицах. Накопленные запасы позволяют растению пережить неблагоприятные сезоны года и заново развиться. Иными словами, у отдельных растений мочковатая корневая система участвует и в вегетативном возобновлении.

 

 

Чем отличается мочковатая корневая система от других корневых систем

 

 

Нужно помнить, что главное отличие мочковатой корневой системы от других (и в первую очередь, от стержневой) – это отсутствие главного корня и разветвлённости и одинаковые размеры придаточных корней (даже с наличием боковых). Но также различия есть и в степени погружения вглубь почвы. Стержневая система прорастает достаточно глубоко, мочковатая же ближе к поверхности, однако способна лучше и плотнее охватывать частицы грунта вокруг себя. Соответственно, большая площадь в верхних слоях грунта (что ближе всего к поверхности) может быть занята мочковатой системой. Всё это работает на большую эффективность поглощения воды.

 

 

 

 

Есть также различия и функциональные, но их немного. Мочковатая система помогает накапливать запасы в подземных видоизменениях побегов у отдельных растений, а потому способна участвовать в вегетативном возобновлении, тогда как стержневая система даёт растению хорошую опору и даёт возможность лучше держаться в грунте.

 

Наконец, как уже было упомянуто ранее, различия между мочковатой и стержневой системами ещё и в зависимости от влаги. Засушливые периоды, нехватка воды в почве опасны и губительны для растений с мочковатой системой, требующей большего потребления воды, поэтому для таких растений постоянно увлажнённая почва наиболее комфортна. И наоборот, для растений со стержневой системой влажные условия куда более опасны, и поэтому они легче переносят засушливые периоды и нехватка воды в почве для них не страшна, ведь корни их способны дотянуться до более глубоких слоёв почвы, где точно присутствует влага.

 

 

Сходства стержневой и мочковатой корневых систем

 

 

Сходства же между корневыми системами имеются всё же в функциональном плане. И стержневая, и мочковатая системы отвечают за питание, получение воды и минеральных веществ из грунта, дают растению возможность вегетативно размножаться, расти и развиваться. Обе системы по-своему способны накапливать питательные элементы: в главном корне – у стержневой, в подземных видоизменениях побега (у отдельных видов растений) – у мочковатой. Ещё одно сходство касается строения: и у той, и у другой корневых систем есть боковые корни. То есть, обеим системам в какой-то мере свойственно ветвление.

 

 

Корни, образующие мочковатую корневую систему

 

 

Уже было отмечено выше, что мочковатая корневая система состоит преимущественно из придаточных корней. Эти корни могут вырасти и из надземной части побега, и из подземной (а именно, из стеблевой части, а также из подземных видоизменений побега), но их длина и ширина ограничена.

 

 

Стоит подробно разобрать строение корней, ведь придаточные, боковые и главный корень не сильно отличаются друг от друга по строению.

 

У всех корней есть части наподобие корневого чехлика, зоны деления, зоны роста, зоны всасывания и зоны проведения. Корневым чехликом (калиптрой) называется своеобразный напёрсток из клеток, срок жизнедеятельности коих составляет от пяти до девяти дней, они отслаиваются и начинают источать слизь, которая позволяет корню легче проникать в почву и проходить между её частицами.

 

Осевая часть чехлика, называемая колумеллой, содержит схожие с кристаллами крахмальные зёрнышки, определяющие изгибы корня в земле. Зона деления скрыта за чехликом, она миллиметровой толщины, отличается тёмно-жёлтыми оттенками, её многогранные клетки часто делятся. Толщина зоны роста (растяжения) чуть больше, чем у зоны деления, она светлее и прозрачнее, и в ходе поглощения воды клетки способны растягиваться в длину, покуда клеточные стенки не затвердеют, и благодаря такому растяжению кончики корней могут проникать дальше.

 

Толщина зоны всасывания (поглощения и дифференциации) уже сантиметровая, она выделяется поверхностной тканью, ризодермой, на которой могут вырастать корневые волоски, что занимаются впитыванием почвенных водных растворов на несколько дней, после чего ниже старых возникают новые. При этом ризодерма может состариться и отмирать после этого, и в это время корень становится немного тоньше, и его покрывает первичная кора, а точнее, её наружная часть; покров корня называется экзодермой.

 

Что же касается анатомии корня, то и у главного, и у боковых, и у придаточных корней имеются ткани наподобие ризодермы, веламена, экзодермы, первичной коры, а также осевой цилиндр. Ризодерма (по-другому она именуется эпиблемой) является покровной тканью, она покрывает молодые корневые окончания, на ней появляются корневые волоски, и эта ткань принимает участие в поглощении минеральных элементов, при этом в клетках ризодермы много митохондрий, поскольку при всасывании микроэлементов затрачивается немало энергии. Ризодерма из нескольких слоёв называется веламеном, это первичная покровная ткань, материалом которой служат пустотелые клетки с тонкими, но отвердевшими оболочками. Окончательно опробковевшая наружная часть первичной коры, что заменяет отмирающие клетки ризодермы, называют экзодермой.

 

Сама же первичная кора является рыхлой, и в зоне растяжения она активно позволяет циркулировать по межклетникам газам, нужным для метаболизма и дыхания растения. Через первичную кору также транспортируется вода и растворённые минеральные вещества и соли, они доставляются от ризодермы до осевого цилиндра, также в тканях первичной коры синтезируются метаболиты и накапливаются запасы питательных веществ. Наконец, то, что называется осевым цилиндром, является сложным комплексом, в которых входят проводящая, образовательная и основная ткани. Данная анатомия является универсальной для всех видов корней.

 

 

Мочковатая корневая система пшеницы

 

 

У тех или иных растений, обладающих мочковатой корневой системой, она имеет соответствующие особенности. Так, у пшеницы есть первичные (или зародышевые, то есть, выходящие из семени) и вторичные (они же узловые, то есть, отходящие от стебля, и к ним и относятся придаточные) корни. Структура очень ветвистая. Большая часть корней пшеницы сосредоточена в том слое почвы, что является пахотным, но некоторые корни способны прорасти вглубь на метр или на полтора метра.

 

При этом, время, при котором семена пшеницы попали в грунт, напрямую может повлиять на корневую систему. Так, озимая пшеница отличается в разы более мощной корневой системой, в сравнении с яровой. При этом масса корней у мягкой пшеницы больше, чем у твёрдой, однако именно корни твёрдой пшеницы могут глубже прорастать в почву.

 

 

Интересно, что с пшеницей связано такое понятие, как узел кущения. Когда пшеница только растёт, и уже видны три-четыре листа растущего побега, подземная часть стебля утолщается. В утолщении накапливаются запасы питательных веществ, необходимые для того, чтобы запустить процесс созревания новых частей растения. Это и есть узел кущения, и из него могут вырасти основной стебель и стебли второго порядка.

 

Узлы (утолщения) появляются на всём протяжения стебля пшеницы, при этом междоузлия (промежутки между узлами) становятся больше по мере приближения к верхней части. От каждого побега отходит по паре корешков, от которых и разрастается корневая система. При кущении возможно появление колосьев с помощью дополнительных стеблей. Кущение необходимо пшенице, поскольку оно увеличивает шансы растения пережить неблагоприятные условия.

 

 

Мочковатая корневая система капусты

 

 

Капуста, в отличие от пшеницы, относится к классу двудольных. Но и у неё может развиваться мочковатая корневая система. Но вначале у неё корень представляет собой стержневой корешок с боковыми частями. Позднее от подземной части отходят придаточные корни, которые вырастают в разы длиннее главного корня, и формируют вторичную густую мочковатую систему. В зависимости от того, как посажена капуста – рассадой ли или семенами, корневая система может достигать 70-80 сантиметров или от метра и более соответственно.

 

Придаточные корни у капусты способны вырасти и из надземной части побега, но если окучивать капусту, то из окученных частей возникают новые корешки, и это позволяет увеличивать объём корневой системы растения. К тому же, корни способны к быстрому восстановлению при повреждениях, и из-за этого растение легко может переносить пересадку.

 

 

Растения, имеющие мочковатую корневую систему

 

 

Как уже было упомянуто выше, мочковатой корневой системой отличаются преимущественно растения класса однодольных. Такая система есть у злаков (в том числе у культурных наподобие пшеницы, ячменя, овса, ржи, сорных наподобие мятлика, а также кукурузы), лука, чеснока, растений семейства лилейные (в том числе у тюльпана), бархатцев, кокосовой пальмы (и других видов пальм), осоки.

 

Среди растений класса двудольных мочковатая система встречается редко, но она есть у земляники, лютика ползучего, клевера ползучего. Такого рода корневая система может быть у тех растений, которые осуществляют вегетативное размножение при помощи усов, листьев, корневищ (и которые выделяются подземными видоизменениями побегов, как, к примеру, у картофеля). Также мочковатой является корневая система у подорожника и у папоротников. Последние являются одним из древнейших отделов растений на Земле, отличающихся именно этим типом корневой системы, а ведь они существуют примерно 405 миллионов лет.

 

Даже некоторые деревья (из семейства двудольных) могут отличаться мочковатой системой. Признаки таковой, к примеру, можно выделить у белой акации, ели, тополя, ольхи, ивы, осины. Ну и чаще всего мочковатая система есть у тех растений, что растут во влажных условиях, на берегах водоёмов и на увлажнённых почвах, и так или иначе нуждающихся в том, чтобы много и быстро впитывать воду из грунта.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Яндекс.Метрика