Главный корень растений¶

Главный корень растений — это основной, наиболее развитый корень, формирующийся из зародышевого корешка семени и занимающий центральное вертикальное положение в корневой системе. Он характерен для стержневой корневой системы, свойственной большинству двудольных и голосеменных растений, и выполняет функции якорения в почве, поглощения воды и минеральных веществ, а также запасания питательных соединений.

¶Происхождение и развитие

Главный корень закладывается ещё в зародыше семени в виде зародышевого корешка (радикулы). При прорастании семени радикула первой прорывает семенную оболочку и внедряется в почву, давая начало главному корню. В отличие от придаточных корней, которые возникают из стеблей, листьев или других органов, и боковых корней, образующихся на материнских корнях, главный корень имеет строго определённое происхождение — из зародыша.

Рост главного корня в длину обеспечивается апикальной меристемой — зоной делящихся клеток, расположенной на кончике корня. Эта зона прикрыта корневым чехликом, защищающим меристему от механических повреждений при продвижении в почве. Позади зоны деления располагаются зона растяжения и зона дифференциации, где клетки приобретают специализированные функции.

¶Строение

В анатомическом строении главного корня выделяют несколько концентрических тканей:

• Эпиблема (ризодерма) — наружный слой клеток с корневыми волосками, обеспечивающий всасывание воды и растворённых минеральных веществ.
• Первичная кора — слой паренхимных клеток, участвующих в проведении и запасании веществ.
• Эндодерма — внутренний слой коры, регулирующий транспорт веществ в центральный цилиндр.
• Перицикл — образовательная ткань, дающая начало боковым корням и камбию.
• Центральный цилиндр (стела) — включает ксилему и флоэму, обеспечивающие восходящий и нисходящий токи веществ.

У двудольных и голосеменных растений главный корень со временем переходит ко вторичному утолщению за счёт деятельности камбия и феллогена, приобретая древесную структуру. У однодольных растений вторичное утолщение, как правило, отсутствует, и главный корень рано отмирает, уступая место придаточным корням.

¶Функции

Основные функции главного корня:

1. Поглощение воды и минеральных веществ — осуществляется через корневые волоски в зоне всасывания.
2. Якорение растения в почве — главный корень глубоко проникает в грунт, обеспечивая устойчивость надземной части.
3. Проведение веществ — по ксилеме транспортируются вода и минеральные соли к стеблю, по флоэме — органические соединения к корню.
4. Запасание питательных веществ — у многих растений главный корень утолщается и накапливает крахмал, сахара, инулин и другие соединения.
5. Синтез фитогормонов — в корне вырабатываются цитокинины, гиббереллины и абсцизовая кислота, влияющие на рост и развитие всего растения.

¶Типы корневых систем

В зависимости от развития главного корня различают:

• Стержневую корневую систему — главный корень хорошо выражен, значительно длиннее и толще боковых. Характерна для сосны, дуба, одуванчика, моркови, свёклы.
• Мочковатую корневую систему — главный корень рано прекращает рост или отмирает, а развитие получают придаточные корни, образующие пучок. Характерна для пшеницы, лука, подорожника и большинства однодольных.
• Ветвистую корневую систему — промежуточный тип, где главный и боковые корни развиты примерно одинаково (у многих кустарников).

¶Видоизменения главного корня

Под воздействием выполняемых функций главный корень может видоизменяться:

• Корнеплоды — утолщённые главные корни с запасающей паренхимой (морковь, свёкла, редька, репа). В образовании корнеплода участвуют также гипокотиль и основание стебля.
• Корневые шишки — утолщения на главном корне, запасающие питательные вещества (георгина, батат).
• Корни-прицепки — у вьющихся растений главный корень может редуцироваться, уступая функцию прикрепления придаточным корням.

¶Значение в агрономии

Глубина проникновения главного корня определяет устойчивость растений к засухе: у люцерны она достигает 10–15 метров, у пшеницы — 1,5–2 метра. Обработка почвы, внесение удобрений и полив напрямую влияют на развитие главного корня. Повреждение главного корня при пикировке рассады стимулирует развитие боковых корней, что используется для формирования более компактной корневой системы у овощных культур.

¶Интересные факты

У некоторых растений, например у фикуса-душителя, главный корень в молодом возрасте отмирает, и растение переходит на придаточное питание. У орхидей главный корень практически не развивается, а у водных растений (ряска, элодея) он полностью редуцирован. Рекордная глубина проникновения корней отмечена у дикого фигового дерева из Южной Африки — более 60 метров.