Клубнекорни

Клубнекорни — это видоизменённые боковые или придаточные корни растений, выполняющие функцию запасания питательных веществ и вегетативного размножения. В отличие от корнеплодов, которые образуются за счёт утолщения главного корня, клубнекорни формируются на боковых или придаточных корнях и не имеют характерной для корнеплодов структуры с чётко выраженной корневой шейкой. Клубнекорни также называют корневыми клубнями или корневыми шишками.

Строение и морфология

Клубнекорни представляют собой утолщённые участки корневой системы, в которых откладываются запасные питательные вещества, преимущественно крахмал, инулин и другие углеводы. Внешне они могут иметь веретеновидную, реповидную, шаровидную или неправильную форму. Размер варьируется от нескольких миллиметров до десятков сантиметров в длину и до нескольких килограммов массы.

В отличие от корнеплодов (например, моркови или свёклы), клубнекорни не имеют чётко выраженной трёхслойной структуры (пробка, кора, древесина). Их анатомическое строение характеризуется сильным развитием паренхимной ткани в коровой части или в древесине, где и накапливаются запасы. Сосудисто-волокнистые пучки в клубнекорнях расположены диффузно или концентрическими кругами, что отличает их от стеблевых клубней (например, картофеля).

На поверхности клубнекорней часто располагаются придаточные почки (глазки), из которых развиваются новые побеги. Это обеспечивает способность к вегетативному размножению. Верхушечная часть клубнекорня обычно несёт верхушечную почку, а базальная — след от материнского корня.

Отличие от других видоизменённых органов

Клубнекорни часто путают с клубнями (стеблевого происхождения) и корнеплодами. Основные различия:

Распространение и экология

Клубнекорни характерны для многих видов растений, произрастающих в условиях сезонного климата, где требуется запасание питательных веществ на период покоя (засуха, зима). Они встречаются у представителей различных семейств: сложноцветных (георгина, цикорий), бобовых (ятрышник, чина), лилейных (лилия, тюльпан — в виде корневых шишек), орхидных (ятрышник, любка) и других.

В умеренных широтах России клубнекорни образуют многие дикорастущие и культурные растения. Например, у георгины (Dahlia) клубнекорни достигают значительных размеров и используются для зимнего хранения и размножения. У батата (Ipomoea batatas), который в России выращивается в южных регионах, клубнекорни являются важным пищевым продуктом.

Классификация

По морфологическим и функциональным признакам клубнекорни можно разделить на несколько групп:

По способу образования

• Боковые клубнекорни — формируются на боковых корнях (например, у георгины).
• Придаточные клубнекорни — развиваются на придаточных корнях, отходящих от стебля (например, у батата).

По форме

• Веретеновидные — вытянутые, утолщённые в средней части (ятрышник).
• Реповидные — округлые, с сужением к основанию (георгина).
• Шаровидные — почти правильной сферической формы (некоторые виды лилий).
• Неправильные — с буграми, перетяжками, разветвлённые (стахис).

По типу запасаемого вещества

• Крахмалистые — содержат преимущественно крахмал (батат, ятрышник).
• Инулиновые — накапливают инулин (георгина, цикорий).
• Смешанные — содержат как крахмал, так и сахара (стахис).

Хозяйственное значение

Клубнекорни имеют важное пищевое, кормовое и декоративное значение.

Пищевые культуры

• Батат (сладкий картофель) — одна из важнейших продовольственных культур в тропических и субтропических регионах. В России выращивается в Краснодарском крае, Крыму и на Дальнем Востоке. Клубнекорни батата богаты крахмалом, сахарами, витаминами.
• Ятрышник (Orchis) — в некоторых регионах его клубнекорни (салеп) используются как питательное средство и загуститель в кулинарии.
• Ста́хис (Stachys affinis, китайский артишок) — клубнекорни съедобны, имеют ореховый вкус, используются в диетическом питании.

Кормовые растения

• Топинамбур (Helianthus tuberosus) — хотя его запасающие органы являются стеблевыми клубнями, в народе их часто путают с клубнекорнями. Однако у некоторых видов сложноцветных (например, у цикория) клубнекорни используются как корм для скота.

Декоративные растения

• Георгина — наиболее известное декоративное растение с клубнекорнями. В России георгины широко распространены в садоводстве. Клубнекорни георгины ежегодно выкапывают на зиму и хранят в прохладном помещении.
• Любка двулистная (Platanthera bifolia) — клубнекорни используются в народной медицине, но растение находится под охраной в ряде регионов России.

Размножение и агротехника

Растения с клубнекорнями размножают как семенами, так и вегетативно — делением клубнекорней. При делении важно, чтобы каждая часть имела хотя бы одну придаточную почку (глазок). У георгины клубнекорни перед посадкой делят так, чтобы на каждой делёнке оставалась часть корневой шейки с почкой.

Агротехника выращивания растений с клубнекорнями в условиях России (например, георгины, батата) включает:

• Посадку в хорошо прогретую почву (после заморозков).
• Регулярный полив и подкормки.
• Окучивание для стимуляции образования дополнительных придаточных корней.
• Выкопку до наступления заморозков (для теплолюбивых видов).
• Хранение в прохладном, сухом месте при температуре +3…+8 °C.

Интересные факты

• Клубнекорни некоторых орхидей (ятрышник, любка) в прошлом использовались для приготовления салепа — питательного напитка, который рекомендовали при истощении и туберкулёзе. В Российской империи салеп заготавливали в промышленных масштабах.
• У георгины клубнекорни могут достигать массы до 10 кг и длины до 30 см.
• В Японии и Китае клубнекорни батата используются не только в пищу, но и для производства крахмала, спирта и кормов.
• Некоторые виды клубнекорней (например, у стахиса) содержат уникальные олигосахариды, которые не усваиваются организмом человека, но служат питательной средой для полезной микрофлоры кишечника.

Источники

• Жизнь растений. Том 5. Цветковые растения. — М.: Просвещение, 1981.
• Ботаника: учебник для вузов / под ред. П. А. Генкеля. — М.: Высшая школа, 1975.
• Культурная флора России. Том 1. Корнеплоды и клубнеплоды. — М.: Колос, 2000.
• Фёдоров А. А., Артюшенко З. Т. Атлас по описательной морфологии высших растений. — Л.: Наука, 1975.
• Энциклопедия садовода-огородника. — М.: ОЛМА-ПРЕСС, 2002.