Корень как орган растения¶

Корень — осевой подземный орган высших растений, служащий для закрепления в субстрате, поглощения воды и растворённых минеральных веществ, а также для запасания питательных соединений и вегетативного размножения. В ботанике совокупность всех корней растения называют корневой системой. Корень относится к вегетативным органам и, в отличие от побега, не несёт листьев и не имеет узлов и междоузлий в типичном виде.

¶Происхождение и общее строение

Корень развивается из зародышевого корешка семени. У двудольных растений главный корень обычно сохраняется и растёт в длину в течение всей жизни, формируя стержневую систему; у однодольных, в частности у злаков, зародышевый корешок быстро отмирает, и его заменяют многочисленные придаточные корни, отрастающие от основания стебля. Такая система называется мочковатой.

На продольном разрезе молодого корня выделяют несколько зон:

• Зона деления — кончик корня, прикрытый корневым чехликом; клетки здесь активно делятся.
• Зона растяжения (роста) — клетки вытягиваются, обеспечивая удлинение корня.
• Зона всасывания — несёт корневые волоски, через которые происходит поглощение воды и минеральных солей.
• Зона проведения — по ней вещества передвигаются к стеблю и обратно.

Корневой чехлик защищает верхушку при продвижении в почве и частично отвечает за восприятие силы тяжести, задавая направление роста (геотропизм).

¶Типы корневых систем

Помимо типичных, различают видоизменения корней: корнеплоды (запасающие образования моркови и свёклы), корневые клубни (георгин, батат), воздушные корни (орхидеи), дыхательные корни (мангровые растения), корни-присоски у паразитов вроде повилики.

¶Функции

Основные функции корня:

1. Опорная — удержание растения в почве.
2. Поглощающая — всасывание воды и минеральных ионов.
3. Проводящая — транспорт веществ между подземной и надземной частями.
4. Запасающая — накопление крахмала, сахаров и других соединений.
5. Синтетическая — образование некоторых аминокислот, гормонов и алкалоидов.
6. Симбиотическая — взаимодействие с грибами (микориза) и азотфиксирующими бактериями (клубеньки у бобовых).

¶Поглощение и транспорт

Всасывание воды идёт главным образом через зону корневых волосков. Вода поступает в клетки по законам осмоса, поскольку концентрация солей в клеточном соке выше, чем в почвенном растворе. Возникающее корневое давление вместе с транспирацией листьев обеспечивает восходящий ток — движение воды и минеральных веществ по сосудам ксилемы вверх по стеблю. Этот механизм впервые подробно описали физиологи растений в XIX–XX веках.

Корневые волоски живут недолго — от нескольких дней до недель, поэтому зона всасывания постоянно смещается вслед за растущей верхушкой. Общая длина корней одного взрослого растения может достигать десятков и сотен километров, а суммарная поверхность нередко превышает поверхность листьев.

¶Значение в природе и хозяйстве

Корни скрепляют почву и препятствуют эрозии, участвуют в почвообразовании, снабжают почвенные микроорганизмы органическими веществами. В сельском хозяйстве корнеплоды и корневые клубни служат пищевым и кормовым сырьём; корни многих растений применяют в медицине (например, корень валерианы, солодки, женьшеня). Агротехнические приёмы — рыхление, окучивание, внесение удобрений — направлены на улучшение условий роста корневой системы.

¶Изучение

Раздел ботаники, изучающий корни, называется ризологией. Поскольку корни находятся в почве, их исследуют методами раскопок, выращивания в прозрачных средах, а также с помощью изотопных и молекулярных методов. В России значительный вклад в изучение корневых систем внесли работы ботаников XX века, развивавших представления о ризосфере — узкой зоне почвы вокруг корня, где наиболее активны микроорганизмы.

Источники: учебники по ботанике для высшей школы, энциклопедические словари биологических терминов, работы по физиологии растений.