Корінь: функції, види та типи кореневих систем

• Назад до змісту довідника

Корінь — вегетативний осьовий орган рослини, що має радіальну симетрію і найчастіше знаходиться в ґрунті. На коренях рослин ніколи не утворюється генеративних органів і листків.

Функції кореня:

• поглинання води та мінеральних речовин (мінеральне живлення рослин);
• опора (закріплення рослини в ґрунті);
• запас поживних речовин;
• синтез органічних речовин (фітогормони, алкалоїди);
• втягувальна — затягує насіння в ґрунт під час проростання.

Види коренів

За своїм походженням корені поділяються на кілька видів:

• Головний корінь — розвивається безпосередньо із зародкового корінця насінини.
• Додаткові корені — розвиваються на підземних або надземних частинах пагона (стеблах, листках).
• Бічні корені — виникають при бічному галуженні коренів (можуть розвиватися на головному, додаткових і бічних коренях).

За розташуванням у субстраті виділяють:

• підземні корені (знаходяться в ґрунті, у більшості рослин);
• повітряні (орхідеї);
• підводні (ряска);
• корені-паразити, або гаусторії, розвинені у рослин, що ведуть паразитичний спосіб життя (повитиця).

Типи кореневих систем

Усі корені рослини утворюють єдину кореневу систему. Залежно від розвитку тих чи інших видів коренів, виділяють два основні типи кореневих систем:

1. Стрижнева коренева система — головний корінь чітко виражений (квасоля, клен). Вона утворена переважно головним і бічними коренями.
2. Мичкувата коренева система — головний корінь розвинений слабко або відсутній (пшениця, цибуля). Вона в основному утворена додатковими та бічними коренями.

Примітка: Раніше вважалося, що у дводольних рослин стрижнева коренева система, в однодольних — мичкувата. Нині встановлено, що у багатьох дводольних рослин також наявна мичкувата коренева система (наприклад, жовтець, мати-й-мачуха, суниця, подорожник великий тощо).

Будова кореня на поздовжньому зрізі

Корінь зображено на рис. 1.7. Верхівка кореня вкрита кореневим чохликом (це живі клітини, які захищають верхівкову меристему кореня). У паразитів та деяких водних рослин чохлик відсутній. Починаючи з верхівки, виділяють перелічені далі зони кореня.

• Зона поділу — знаходиться відразу під чохликом. У ній розташована верхівкова меристема кореня, яка утворює нові клітини.
• Зона росту, в якій також відбувається поділ клітин, але дещо рідше, і де починається ріст та диференціація клітин.
• Зона всмоктування, в якій клітини ризодерми мають вирости — кореневі волоски, через які корені рослин всмоктують із ґрунту воду та мінеральні речовини. Завдяки кореневим волоскам поверхня всмоктування збільшується у 10 і більше разів. У кореневому волоску є велика вакуоля, ядро зміщене до кінчика волоска.
• Зона проведення (провідна зона) та галуження, в якій відбувається утворення бічних коренів, а також транспорт речовин у стебло та зі стебла.

Рис. Будова кореня на поздовжньому розрізі

Будова кореня на поперечному зрізі

Первинна будова кореня. У зоні поділу розташовуються клітини твірної тканини, клітини якої інтенсивно діляться. У зоні росту окремі клітини продовжують ділитися, а також починається диференціація покривної, основної та провідної тканин кореня. Ризодерма досягає свого повного розвитку в зоні всмоктування, де на її клітинах формуються кореневі волоски. Під ризодермою розташована первинна кора, що складається з тонкостінних живих паренхімних клітин. Центральний циліндр (осьовий циліндр або стела) починає диференціюватися в зоні росту. Його найбільш зовнішній шар утворює перицикл, який згодом братиме участь у вторинному потовщенні кореня. Під перициклом розташовані клітини прокамбію, які диференціюються у первинні провідні тканини. Спочатку формується флоема, потім ксилема (у центрі кореня). Ксилема утворює зірку, між променями якої розташовані клітини флоеми — так виникає радіальний провідний пучок. Серцевина в корені не утворюється.

Первинна будова кореня зберігається в корені до початку потовщення за допомогою вторинних бічних меристем — камбію та фелогену. В однодольних і папоротеподібних первинна будова зберігається протягом усього життя, оскільки вторинні меристеми у них в корені відсутні. У дводольних і голонасінних у процесі росту корінь потовщується і набуває, зрештою, вторинної будови. Між ксилемою та флоемою виникає камбій, із клітин перициклу виникає фелоген. Тканини первинної кори не можуть слідувати за вторинним потовщенням і відмирають, а завдяки роботі фелогену на поверхні кореня з’являється вторинна покривна тканина — перидерма. Вторинна структура кореня зберігається до кінця життя рослини.

Ріст кореня

У довжину ріст здійснюється за рахунок роботи верхівкової твірної тканини кореня, у товщину — працюють камбій та фелоген.

Поглинання коренями води та мінеральних солей відбувається всіма зонами кореня, але найактивніше йде в зоні всмоктування (рис. 1.8). З кореневих волосків вода та мінеральні солі потрапляють у кору кореня, а з неї — у ксилему, по якій здійснюється подальший транспорт у стебло. Існують два шляхи надходження води та розчинених у ній речовин: через клітинні стінки (апопластом) або через живий вміст клітин цитоплазматичними канальцями (симпластом). У симпласт вода та розчинені в ній речовини потрапляють через оболонку та мембрану. Оскільки концентрація солей зовні менша, ніж у клітині, вода рухається всередину клітини надходження води та розчинених у ній речовин: через клітинні стінки (апопластом) або через живий вміст клітин цитоплазматичними канальцями (симпластом). У симпласт вода та розчинені в ній речовини потрапляють через оболонку та мембрану. Оскільки концентрація солей зовні менша, ніж у клітині, вода рухається всередину клітини.

Рис. 1.8. Схема руху речовин по кореню від ризодерми до деревини

Осмос — це всмоктування води більш концентрованим розчином у клітину. Осмотичний тиск — це тиск водного розчину зсередини клітини на клітинну стінку. Завдяки осмосу створюється кореневий тиск — сила, що сприяє однобічному руху води по ксилемі знизу вгору (з кореня в стебло). Вертикальне переміщення по судинах виникає внаслідок спільної дії кореневого тиску, транспірації та сили зчеплення між молекулами води.

Якщо ґрунт погано забезпечений повітрям, то більшість коренів розташована в поверхневому шарі ґрунту (10–15 см у глибину). У пустельних і напівпустельних рослин у зв’язку з тим, що водоносний шар ґрунту залягає дуже глибоко, розвиваються або дуже довгі корені — до 20 м (наприклад, верблюжа колючка), або поверхневі корені, що використовують весняну вологу та конденсат (кактуси). У водних рослин також наявні або дуже довгі, потужні корені, що досягають дна (наприклад, у рогозу), або тонкі, короткі й майже зниклі (у ряски).

Дихання коренів

Корінь поглинає кисень і виділяє вуглекислий газ у процесі дихання. Це підтверджується таким дослідом: якщо в пробірку на деякий час помістити корінь рослини, потім вийняти його й опустити в пробірку запалений сірник, то сірник практично миттєво згасне.

Видозміни коренів

Рис. 1.9. Видозміни кореня

Коренеплід — це орган, в утворенні якого бере участь нижня частина стебла та головний корінь (морква, буряк, ріпа, редис). Основна функція коренеплода — запасання поживних речовин.

Кореневі бульби або кореневі шишки — це потовщення додаткових коренів (жоржина, батат, пшінка). Основна функція — запас поживних речовин та вегетативне розмноження.

Чіпкі корені (присоски) — знаходяться в повітряному середовищі й забезпечують рослині можливість підніматися по вертикальних опорах, а також — додаткове живлення (плющ).

Бактеріальні бульбочки (бобові) — це потовщення на коренях, всередині яких знаходяться бактерії. Бактерії переводять азот з атмосфери у речовини, що засвоюються рослиною; рослина дає бактеріям органічні речовини, тобто це приклад симбіозу.

Повітряні корені — утворюються у рослин-епіфітів (орхідеї). Ці корені вільно звисають у повітрі та поглинають воду і мінеральні речовини, що потрапляють на них у вигляді роси або після дощу. На їхній поверхні формується своєрідна покривна тканина (веламен).

Дихальні корені — добре розвинені у рослин, що мешкають на болотистих узбережжях або в припливно-відливній зоні. Ці корені знаходяться в наземно-повітряному середовищі й поглинають з повітря кисень (болотний кипарис, мангрові дерева).

Опорні корені — це додаткові корені, які утворюються на горизонтальних гілках дерева. Досягнувши ґрунту, вони потовщуються і виконують роль підпірок (баньян).

Вплив людини на кореневі системи рослин

Розпушування — це один із видів обробітку ґрунту, за якого землю не перевертають, а лише руйнують поверхневу кірку, що зменшує випаровування води з глибоких шарів ґрунту. Після розпушування повітря легше проникає у ґрунт, тому покращується дихання ґрунтових організмів і коренів рослин та прискорюється розклад мертвих органічних решток. Також під час розпушування знищуються сходи бур’янів.

Полив. Має бути рівномірним і достатнім. Для кожної рослини своя норма. У сільському господарстві є напрям — гідропоніка, коли вирощування рослин здійснюється у водних поживних розчинах без ґрунту.

Добрива. Бувають мінеральні та органічні добрива.

Мінеральні поділяються на:

• азотні (селітра, сечовина);
• фосфорні (суперфосфат, подвійний суперфосфат);
• калійні (сульфат калію, хлорид калію);
• комплексні (містять фосфор, азот і калій, наприклад нітрофоска);
• мікродобрива (містять мікроелементи — цинк, залізо, бор, молібден).

До органічних відносять гній, торф, пташиний послід (гуано).

Азотні добрива відповідають за ріст і більш швидкий розвиток рослин (збільшення вегетативної маси). Калійні сприяють покращенню якості плодів, посилюють стійкість рослин до деяких захворювань, підвищують морозостійкість і посухостійкість. Фосфорні покращують ріст кореневої системи, збільшують врожай і покращують його якість, прискорюють достигання рослин, підвищують їхню стійкість до посухи. Мікродобрива сприяють синтезу в рослині необхідних для росту й розвитку речовин.

Усі добрива вносять у суворо визначеній кількості. Азотні добрива вносять навесні, калійні та фосфорні — зазвичай восени. Застосування добрив можливе в сухому вигляді (навесні перед посівом або восени під час перекопування) і в рідкому стані — кореневе та позакореневе підживлення під час вегетації.

Пікірування — це прищипування кінчика головного кореня. Застосовується під час вирощування розсади томатів, капусти, айстр тощо. Унаслідок цього головний корінь припиняє ріст, і рослина починає активно утворювати бічні корені. Загалом коренева система такої рослини стає потужнішою і розташованою в найродючішій частині ґрунту.