Классификация корневых систем
Стержневая корневая система имеет хорошо выраженный главный корень (укроп, морковь).
Мочковатая корневая система состоит из большого числа придаточных корней, одинаковых по величине; главный корень в ней недостаточно развит или рано отмирает (лук, рожь).
Корневая система смешанного типа образована хорошо выраженными как главным, так и придаточными корнями (капуста, помидоры).
Видоизменения корней
Корнеплоды — утолщения главного корня, а часто и основания стебля, в которых откладываются питательные вещества (брюква, репа); различают конусовидные (морковь) и репчатые (свекла) корнеплоды.
Корневые клубни — утолщения придаточных корней (георгины, чистяк).
Воздушные корни образуются на стеблях и свисают вниз; они впитывают влагу и растворенные в ней вещества из воздуха (монстера, орхидеи).
Опорные корни — придаточные, образующиеся на ветвях растений корни (фикус бенгальский).
Ходульные корни отходят от ствола и, дойдя до почвы, внедряются в нее; служат дополнительной опорой (мангровые растения влажных тропиков).
С помощью цепких корней лианы прикрепляются к опоре (стволы, скалы и другие предметы) и поднимаются к источнику света.
Дыхательные корни поднимаются над поверхностью болота и обеспечивают атмосферным воздухом корни растения.
Корни-присоски поглощают питательные вещества из тканей другого растения (паразиты и полупаразиты — заразиха, погремок).
Функции корней
1. Поглощение воды и минеральных веществ из почвы.
2. Укрепление растения в почве.
3. Синтез различных органических веществ (аминокислоты, гормоны и пр.).
4. Запасание питательных веществ.
5. Взаимодействие с корнями других растений, микроорганизмами и гифами грибов, обитающих в почве.
6. Участие в вегетативном размножении.
Рост корня направлен всегда вниз. Такое ростовое движение, вызываемое односторонне действующим раздражителем (сила тяжести, свет), называют тропизмом. Для главного корня характерен положительный геотропизм (односторонний рост под влиянием земного притяжения). Крупные боковые корни растут параллельно поверхности земли, а мелкие геотропизмом не обладают.
Растущая часть корня (верхушка) покрыта корневым чехликом, образованным живыми клетками, которые постепенно слущиваются и заменяются новыми. Он защищает растущую часть корня от механических повреждений.
В молодом корне различают его зоны — структуры, последовательно сменяющие друг друга по мере роста корня в длину.
Зона деления представлена клетками верхушечной образовательной ткани, ее длина около 1 мм. Верхушка зоны называется точкой роста, состоит из мелких тонкостенных клеток, заполненных цитоплазмой. Благодаря их делению происходит увеличение числа клеток.
В зоне растяжения клетки интенсивно растут, вытягиваются вдоль оси корня и начинают дифференцироваться. Деление клеток почти отсутствует. Протяженность ее — несколько миллиметров.
Зона всасывания, или зона корневых волосков, имеет длину до нескольких сантиметров. Здесь отдельные клетки кожицы корня вытягиваются, образуя наружные выросты длиной от 1-2 до 20 мм — корневые волоски. В зоне всасывания происходит специализация клеток. Под кожицей находится обширная зона первичной коры. Под корой в центре находится центральный цилиндр, большую часть которого составляют проводящие ткани.
Зона проведения и ветвления снаружи покрыта пробковой тканью, обеспечивает нисходящий и восходящий ток воды и питательных веществ по сосудам и ситовидным трубкам.
Минеральное питание растений
Почва — это верхний плодородный слой земли, из которого растение получает воду и элементы питания.
В растение из почвы поступают:
1. макроэлементы (калий, фосфор, азот и др.);
2. микроэлементы (бор, кальций, магний, сера, кобальт и др.).
Различают удобрения минеральные и органические.
Минеральные удобрения характеризуются:
1. по преобладанию в составе одного из элементов: калийные (хлорид калия); фосфорные (суперфосфат); азотные (селитра, мочевина, сульфатаммония);
2. по полноте элементов: полные, в состав которых входят азот, фосфор и калий; неполные, в составе которых отсутствует один из этих элементов.
Органические удобрения — это вещества органического происхождения (навоз, птичий помет, перегной, торф и др.).
Гранулированные удобрения приготовлены в форме гранул (шариков).
Подкормка — это внесение удобрений во время роста растения. Различают сухую подкормку — внесение в почву золы и сухих минеральных удобрений; жидкую подкормку — внесение в почву удобрений, разбавленных или растворенных в воде.
Механизм всасывания
Сосущая сила — это разность между осмотическим и тургорным давлением. Благодаря сосущей силе вода поступает в наружные клетки корня.
Осмотическое давление — это давление раствора клеточного сока, оказываемое на цитоплазму и стенки клетки.
Тургорное давление — это давление клеточной стенки на раствор клеточного сока.
Передвижение почвенного раствора по клеткам коры корня связано с разностью их сосущей силы и идет от клеток с меньшей сосущей силой к клеткам с большей сосущей силой.
Корневое давление — это всасывающая сила всех корневых волосков.
Сосущая сила листьев — это сила сцепления между молекулами воды и стенками сосудов.
Выращивание растений без почвы
Гидропоника — выращивание растений на водных питательных смесях, которые содержат все элементы, необходимые для питания организма.
Аэропоника — выращивание растений без почвы, корни находятся в воздухе и периодически опрыскиваются мелкими капельками питательного раствора.
Побег
Побег — это стебель с листьями, почками, образующийся в течение одного лета.
Ветвление побегов бывает трех видов: дихотомическое (вильчатое), моноподиальное и симподиальное.
При дихотомическом (вильчатом) ветвлении конус нарастания раздваивается, давая два побега, каждый из которых в свою очередь дает еще два побега и т. д. Этот способ ветвления наиболее древний (плауны, мхи).
При моноподиальном ветвлении имеет место длительный неограниченный верхушечный рост главной оси первого порядка, от которой отходят более короткие боковые оси второго и последующих порядков (ель, пихта и другие голосеменные растения).
При симподиальном типе ветвления главная ось рано прекращает свой рост, но под ее верхушкой трогается в рост боковая почка. Выросший из нее побег как бы продолжает ось первого порядка. Этот побег в свою очередь также прекращает верхушечный рост, и тогда начинает расти его боковая почка, из которой возникает ось третьего порядка, и т. д. (цветковые растения).
Классификация побегов
Главный побег развивается из почки зародыша семени.
Боковой побег появляется из боковой пазушной почки, за счет него происходит ветвление стебля.
Придаточный побег развивается из придаточной почки, которая закладывается на листе, междоузлии, корне.
Удлиненный побег имеет удлиненные междоузлия.
Укороченный побег имеет укороченные междоузлия.
Вегетативный побег несет листья и почки.
Генеративный побег несет репродуктивные органы: цветки, плоды и семена.
Видоизменения побегов
Корневище — подземный побег, расчлененный на узлы и междоузлия. В узлах образуются придаточные корни, а в пазухах видоизмененных (чешуевидных) листьев — пазушные почки (пырей, ландыш, ветреница).
Столон — удлиненный ползучий побег, часто с чешуевидными листьями, живущий более года и дающий начало новым особям.
Клубень — верхушечное утолщение подземного побега (столона), в котором откладывается большой запас органических веществ (картофель). Клубень имеет очень короткие междоузлия.
Луковица — подземный побег с очень коротким стеблем (донцем) и видоизмененными листьями — сухими или сочными чешуями. В сочных чешуях откладывается запас питательных веществ (лук, тюльпан, лилии).
Клубнелуковица — побег, внешне похожий на луковицу, но запасные питательные вещества откладываются в разросшейся стеблевой части, а чешуи у нее сухие (гладиолус, шафран).
Колючка — видоизмененный побег или его часть, обычно верхушка (облепиха) или только лист (барбарис), которые выполняют защитную функцию.
Усик — видоизмененный побег (виноград, огурец, тыква) или лист (горох, горошек), выполняющий опорную, цепляющуюся функцию.
Почка
Почка — это побег в зачаточном состоянии, так как она состоит из зачаточного стебля, от которого отходят зачаточные листья, а в пазухах находятся зачаточные почки.
Вегетативные почки имеют зачаточную ось (стебель), оканчивающуюся конусом нарастания, и зачаточные листья. Генеративные (цветочные) почки образуют зачатки цветка, или соцветия; зачатки зеленых листьев в такой почке могут быть, а могут отсутствовать.
Нижние листья зачаточного побега часто видоизменяются, превращаясь в почечную чешую (защита от механических повреждений, высыхания, проникновения бактерий).
Верхушечные почки расположены на вершине побега, боковые почки — на боковой стороне побега, пазушные почки — в углу между листом и идущим вверх от него участком стебля, то есть в пазухе листа.
Пазушные почки, не развивающиеся весной в побег, называются спящими.
Придаточные почки образуются не в пазухе листа, а на любой части тела растения — на корнях, листьях, междоузлиях стебля.
Стебель
Стебель — осевой вегетативный орган растения, обладающий неограниченным верхушечным ростом, положительным гелиотропизмом, радиальной симметрией, несущий листья и почки. Он соединяет корень с листьями, выносит листья к свету, запасает питательные вещества для растения.
Стебли бывают следующих видов:
1. Прямостоячие стебли (кукуруза, пшеница, подсолнечник); стебель, несущий только одно соцветие или цветок, называют стрелкой (лилия, лук).