что такое корневища и корни
В чем отличия между корневищем и корнем, есть ли разница и сравнение
Корень и корневище представляют собой распространенные понятия, которые часто применяются в биологии. На первый взгляд, особые отличия отсутствуют. Однако ботаники отмечают, что разница есть, и она является достаточно существенной. Так чем конкретно отличается корневище от корня? Корень представляет собой вегетативный орган растения, который выполняет уникальные функции. Под корневищем понимают видоизменившийся побег культуры.
Что такое корень
Под этим термином понимают жизненно необходимый орган растения. Его главная часть находится в структуре грунта.
Этот растительный элемент отличается такими функциями:
Внешняя структура корня включает целый ряд элементов. К ним относятся основной, боковые и придаточные корешки. Основной фрагмент считается самым крупным и толстым. Он формируется из зародышевого семени.
Вокруг находятся мелкие боковые отростки, которые сильно ветвятся. Придаточные корешки представляют собой воздушные вспомогательные элементы, которые поглощают питательные элементы и влагу из внешней среды. Они находятся на листве или стеблях.
Вместе все разновидности корней формируют корневую систему. Она бывает стержневой или мочковатой. В первом случае наблюдается хорошо развитый основной корень. Для мочковатой системы характерны многочисленные боковые корешки и слаборазвитый основной.
Снизу вверх в структуре корня располагаются следующие элементы:
Понятие корневище
Под этим термином понимают разновидность побега, которая отходит от стебля и формируется около поверхности земли. Корневище лишено развитых листьев или цветков. При этом на его поверхности присутствуют слабо развитые почки, листки, корешки. Эта часть растения развивается в структуре грунта или над поверхностью земли, затем врастая в нее.
К главным функциям такого побега относят следующее:
В структуру входит стебель, на котором формируются небольшие узелки с листьями-чешуйками, молодыми ветками, почками. Также эта часть растения включает придаточные корешки. Корневище бывает простым, которое включает один побег, или ветвистым – в этом случае от основного отростка отходят боковые.
Чем корень отличается от корневище – разница и отличие
Какая разница между корнем и корневищем, чем они отличаются
Оба слова – «корень» и «корневище» часто путают, так как образованы они одним корнем (надеемся, читатели простят нам эту тавтологию), однако как биологические понятия они имеют ряд принципиальных отличий. И начнем, как обычно, с определений.
Что такое корень и что такое корневище
Фото: схема корневой системы основного корня растения и его видов
Корнем в биологии называют вегетативный и обычно подземный орган высших растений с сосудистым строением. Корень обладает уникальной структурой и выполняет ряд важных функций, часть из которых присуща только ему.
Корневище представляет собой видоизменённый, обычно расположенный под землей отросток – побег, который присущ многолетним травам и кустарникам.
Сравнение корневища и корня – какие между ними отличия
Описание корневища
Фото: корневище дерева (расположение поверх почвы)
Корневище по сути – это побег сосудистого растения, принадлежащего к высшему классу, но развивается не каждого растения. Располагается корневище – в отличие от корня – неглубоко под землей либо в приграничной зоне между почвой и внешней средой.
Основное предназначение корневища – накапливать для растения питательные вещества. Еще одна функция, которая проявляется при благоприятных условиях, – вегетативное воспроизводство. Проще говоря, корневище иногда может быть органом размножения растения.
Главный внешний отличительный признак корневища – наличие чешуевидных, обычно недоразвитых листьев, а также придаточных корней и почек (пазушных и верхушечных). Такие «придатки» как листья и почки у корневища, как правило, не развивается полноценно – и довольно быстро отмирают. В то время как придаточные корни принимают непосредственное участие в удержании и последующем снабжении растений минеральными веществами и водой.
Описание корня
Корень – осевой орган высшего класса сосудистых растений. Он «сидит» в земле, неограниченно растет в длину и обладает положительным гравитропизмом, то есть растет вниз, к центру земного шара, под действием силы земного притяжения.
Если внимательно рассмотреть корень, то можно заметить, что на нем нет ни листьев, даже мало-мальски развитых, нет ни почек, ни других самостоятельных придатков. Кроме того, в структуре корня напрочь отсутствуют хлоропласты, поэтому корень не принимает участие в фотосинтезе растительного организма.
Однако без определенных функций корня невозможна жизнь высших растений. Перечислим эти функции:
Выводы: в чем разница между корнем и корневищем
1. Корень – осевой орган всех высших растений. А корневищем могут обладать лишь отдельные растительные организмы.
2. У корневища присутствуют такие придатки, как почки и листья. Корень подобных образований не имеет.
3. В теле корня хлоропласты отсутствуют в принципе, и этот орган растения не способен к фотосинтезу. У корневища часть клеточных образований может содержать хлоропласты.
4. Корень выполняет для растения жизненно важные функции. Корневище не играет столь большой роли в развитии растительного организма.
Корень
Корневая система и происхождение корней
Хорошо выражен, развит главный корень, выделяется на фоне остальных корней. Боковые и придаточные корни не выделяются, занимают по отношению к главному подчиненное положение. Характерна для двудольных растений: клевера, одуванчика лекарственного, лопуха большого.
Главный корень не развит или быстро отмирает, преобладают придаточные корни, растущие от побега. Корни равнозначны между собой. Мочковатая система характерна для большинства однодольных растений: лук репчатый, злаки. Для некоторых двудольных: подорожник большой, лютик едкий.
Можно отличить главный корень, он выделяется по размеру. Однако, хорошо развиты множественные придаточные и боковые корни. Смешанная корневая система характерна для клубники, земляники.
Зоны корня
Это зона представлена мелкими, быстро делящимися клетками верхушечной (апикальной) меристемы, расположенной на верхушке конуса нарастания. Такие молодые клетки особенно уязвимы, поэтому с целью защиты зону размножения покрывает корневой чехлик. Его клетки постоянно погибают от соприкосновения с почвой, образуя слизистый чехол, способствующий росту корня вглубь почвы и снижающий трение о почву.
Корневой чехлик у злаковых растений образуется из меристематических клеток, совокупность которых называется калиптрогеном. У двудольных растений имеется дерматокалиптроген, из которого помимо корневого чехлика развивается протодерма, из которой далее дифференцируется ризодерма (эпиблема).
Пикирование (пикировка) корня
Это удаление верхушки главного корня вместе с зоной размножения. Таким образом садоводы останавливают рост главного корня и стимулируют развитие боковых и придаточных корней, корневая система получается разветвленной, и растение дает хороший урожай.
Корневое дыхание
Видоизменения корней
Запасающий орган, в котором складируется крахмал, сахароза, белки, клетчатка, минеральные соли. Формируется корнеплод из главного корня и основания стебля побега. Корнеплод характерен для двулетних растений: свеклы, петрушки, брюквы, моркови.
В первый год жизни у них формируется корнеплод с запасом питательных веществ, к осени надземная часть отмирает. Следующей весной растение «оживает» именно благодаря запасу веществ в корнеплоде с прошлого года. На второй год растения плодоносят и цветут, после чего отмирают полностью.
Представляют собой видоизменения боковых и придаточных корней. Выполняют запасающую функцию. Внешне утолщены и напоминают клубни. Имеются у чистяка, ятрышника, георгина, батата (сладкий картофель).
Некоторые растения образуют корни в воздушной среде. Воздушные корни встречаются у лиан и эпифитов, растущих в условиях тропиков, где воздух настолько влажный, что из него в буквальном смысле можно всасывать воду, что и делают воздушные корни. Многослойная покровная ткань воздушных корней подобно губке впитывает воду из влажного воздуха. Имеются у тропических папоротников, орхидеи, монстеры.
Слово эпифиты происходит от греч. ἐπι- — «на» и φυτόν — «растение», так обозначают растения, прикрепленные или произрастающие на других растениях, при этом совершенно не получающие от них питательных веществ, то есть явление паразитизма исключается.
Видоизмененные придаточные одревесневшие корни, растут на стволах и ветвях до почвы, у ее поверхности сильно разветвляются, тем самым «подпирая» растение. Придают опору растению и его ветвям, закрепляют его в почве. Встречаются у тропических растений: баньян, фикус.
Формируются у растений, произрастающих в воде или на болоте, в качестве механизма адаптации к недостаточному снабжению корней воздухом. Они приподнимаются над поверхностью воды и поглощают воздух. Такие корни имеет болотный кипарис (таксодиум).
Видоизменения корней растений-паразитов, с помощью которых они высасывают питательные вещества из клеток растения-хозяина. Эти корни внедряются в стебли других растений и поглощают их соки: воду, растворенные в ней минеральные вещества, органические вещества. Имеются у повилики и заразихи. У омелы, погремка тоже имеются корни-присоски, но они всасывают только воду и растворенные в ней соли.
Бактериальные клубеньки представляют собой видоизмененные боковые корни, которые образуются в результате симбиоза растения и азотфиксирующих бактерий.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Корень растения как вегетативный орган: типы корней по происхождению, зоны и строение корня
Корень растения как подземный вегетативный орган
Что такое корень растения?
Корень — вегетативный орган, находящийся под землей, который отличается радиальной симметрией, неограниченным верхушечным ростом в длину и активным ветвлением.
Разветвление корня в стороны образуется эндогенно — из внутренних тканей растения. Точку роста или конус роста корня покрывает специальный корневой чехлик. Особенность корня в том, что у него нет листьев и почек, размещенных в определенном порядке.
Возникновение корня у растений произошло в то время, когда они перешли на сушу. При этом корень появился позже стебля и листьев. Первые настоящие корни сформировались у плаунов. Наивысшая дифференциация и специализация корня произошла уже у семенных растений.
Типы корней по происхождению
В зависимости от происхождения, выделяют:
Главный корень растения появляется из зародышевого корня, который, в свою очередь, возникает в результате прорастания семени.
Корневая шейка — часть между главным корнем и стеблем.
За счет разветвлений главного корня появляются боковые корешки.
Придаточные корни не развиваются из корня. Как правило, они образуются из другой части растения и способствуют увеличению объема корневой системы. В случаях, когда у растения отсутствуют главный и боковые корни, придаточные их заменяют.
Придаточные корни образуются несколькими способами:
Если сравнивать поверхность корня и поверхность надземной части, то у многих растений первая будет заметно больше.
К примеру, озимая рожь имеет поверхность корня, которая в 130 раз длиннее поверхности части, находящейся над землей.
У пустынных растений корни могут углубляться более чем на 20 метров.
Каждый вид растения отличается индивидуальной глубиной проникновения корней, степенью ветвления и глубиной ветвления корней. Все это зависит, в первую очередь, от внешних условий.
Типы корневых систем
Корневая система — совокупность всех корней, присутствующих у одного растения.
Типы корневой системы делятся по происхождению. Бывают:
Встречается также разделение корневой системы по характеру распределения основной массы корней в почве. Выделяют:
Зоны корня
Если двигаться по корню снизу вверх, то он состоит из:
Корневой чехлик — специальное образование, прикрывающее растущую верхушку корня наподобие колпачка, защищающее корень от повреждений твердыми элементами грунта, обеспечивающее движение корня в грунте за счет слизи и постоянного отделения клеток внешнего слоя.
Период времени от образования клетки чехлика до ее отмирания у каждого вида растения свой, но обычно — от 4 до 9 дней.
У отдельных растений корневого чехлика нет. К примеру, у ряски вместо него имеется специальный кармашек, который защищает корень от вымывающего действия воды.
За корневым чехликом находится конус нарастания корня или зона деления клеток. Она образуется с помощью клеток с тонкими стенками, плотно сомкнутыми между собой и делящимися без остановки.
За зоной деления располагается зона растяжения клеток. Здесь они вытягиваются и получают постоянную форму. Клетки удлиняются, и корень растет в длину. Зона деления и зона растяжения формируют зону роста корня.
Зона всасывания или зона корневых волосков находится выше зоны роста. Длина таких волосков составляет 1,5-2 см. Здесь клетки внешнего слоя корня формируют множество одноклеточных выростов — корневых волосков. Строение корневых волосков способствует поглощению ими воды и растворенных в ней солей из почвы. Таким образом, поглощающая поверхность корней увеличивается в несколько раз. Корешок густо покрыт корневыми волосками.
Корень яблони имеет на 1 мм. своей поверхности примерно 300 корневых волосков, кукуруза — больше 400.
Корневые волоски разные по длине и могут быть как 0,05 мм. так и 10 мм. Продолжительность жизни корневых волосков яблони составляет от 10 до 20 дней. После этого они отмирают и соскабливаются. Зона корневых волосков смещается, потому что корень растет, а вместо отмерших волосков образуются новые.
Проводящая зона находится выше зоны всасывания. Здесь нет корневых волосков, зато есть боковые корни, за счет которых растение держится в почве.
Сосуды и ситовидные трубки на этом участке используются для движения по ним воды и растворенных в ней минеральных солей к надземным органам растения. Органические вещества, питающие клетки корня, перемещаются вниз.
Строение корня
Внутреннее строение корня в зоне всасывания одинаковое вне зависимости от вида растения.
Разговор о строении корня растения нужно начинать с эпиблемы.
Эпиблема или покровная ткань включает один шар живых тонкостенных плотно сомкнутых клеток, способных формировать корневые волоски.
Под эпиблемой находится первичная кора. Она включает 3 слоя:
Под эндодермой располагается центральный цилиндр.
Перицикл — внешний слой цилиндра или образующая ткань, из которой формируются боковые корни.
Поэтому перицикл часто называют корнетворным слоем.
Живая паренхимная ткань размещается посреди центрального цилиндра. В нее углублен проводящий пучок и механические элементы.
Так выглядит корень по строению внутреннему и внешнему:
Особенности роста корня
Строение корневой системы тесно связано с ростом корня. Рост, в свою очередь, зависит от множества факторов: степени плодородности, влажности, температуры, воздухопроницаемости почвы.
Если почва уплотненная или слишком влажная, то корень будет расти медленно. То же самое происходит и в случаях, когда почва недостаточно влажная.
Интенсивное развитие корневой системы будет наблюдаться при температуре, подходящей конкретному виду растения. Если температурные показатели немного снижаются, то корни будут расти лучше, а при повышении температуры лучше растут органы растения, находящиеся над землей.
Плодородие почвы также влияет на рост и развитие корней. Если почва низкоплодородная, то корни будут развиваться хорошо, а если высокоплодородная — не очень. Во втором случае хорошо себя будет чувствовать надземная часть растения.
При внесении в почву фосфорных удобрений корни будет расти лучше.
Интенсивность фотосинтеза — еще один фактор, определяющий рост корней. При регулярном скашивании надземной части корни растут медленнее — соответственно, их масса уменьшается.
При обильном урожае также замедляется рост корней, а при удалении соцветий — активизируется.
Уход за многолетниками: как он зависит от корневой системы
Для справочных описаний корней и корневищ растений часто используют разрозненные термины разных систем или субъективные определения: длинные, короткие, поверхностные, мощные… В результате можно найти различные описания одного и того же вида. Чтобы в них разобраться, для начала познакомимся с общими понятиями. Подземная часть растения представлена корнями или корнями и корневищами. Наглядные различия в том, что
на корневищах всегда есть почки, располагающиеся по спирали или супротивно, с сопутствующими чешуями или следами от них. Корень тоже может образовывать почки, но сидят они тогда беспорядочно, следов от чешуй при них не наблюдается.
1. Мочковатая корневая система (кистекорневые растения)
Формируется в первый год при отмирании главного корня – от основания стебля развиваются придаточные корни примерно одинаковой величины. Они образуются также при черенковании и других способах вегетативного размножения с использованием стеблевых структур. С возрастом формируется подземная часть и стеблевого происхождения (корневище), но она невелика.
Примеры: астранции, гейхеры, земляника (клубника), незабудка, купальница, печеночницы, хоста, плотнокустовые злаки.
Особенности: у растений мало почек возобновления, разрастаются медленно. Пересаживать их легко – корневая система компактна, неглубока. В цветнике они держатся стабильно на одном месте. Нарастающее основание стебля со временем может оголяться – нужно регулярно подсыпать землю. У некоторых культур (дельфиниум культурный, ковыль, овсец, овсяница) на 3–5-м году середина куста начинает выгнивать, и он распадается на части. Эти части имеют слабые корни и нуждаются в разделении и пересадке, то есть в омоложении. Проводят его рано весной. Размножают такие растения семенами и делением разросшегося куста в конце апреля – мае или в конце августа – сентябре.
2. Придаточные клубневидные и веретеновидные корни
Разновидность мочковатой корневой системы, в которой часть придаточных корней имеет запасающие функции (корнеклубни).
Примеры: лилейники (сортовые), некоторые пионы.
Особенности: такие корни могут довольно долго (более месяца) оставаться без грунта. Не зимующие в саду культуры (георгины, мирабилис) в таком виде хранят зимой. Эремурусы во второй половине лета выкапывают для просушки в течение 1–2 месяцев. При пересадке и хранении важно сберегать толстые корни – их потеря ослабляет растение. Размножают как и другие кистекорневые. Делят в период покоя, георгины – перед посадкой. Проросшие корнеклубни разрезают ножом так, чтобы каждая деленка имела участок стебля («корневую шейку») с 2–3 ростками и утолщенными корнями. Срезы присыпают углем, подсушивают.
3. Короткие косые корневища
Имеют 10–15 годичных приростов, относительно немногочисленные почки возобновления, нарастают косо вверх, с возрастом становятся многоглавыми.
Примеры: герани (луговая, грузинская и др.), гравилат, ирис сибирский и мечевидный, нивяник, примула (весенняя, бесстебельная и их сорта, ушковая), флокс метельчатый.
Особенности: поведение в саду, уход и размножение – см. кистекорневые растения.
4. Короткие горизонтальные корневища
Обычно имеют многочисленные почки возобновления, залегают неглубоко.
Примеры: астры новоанглийская и новобельгийская, бруннера, гвоздика перистая, горянки, золотарники сортовые, кореопсис, монарда, посконники, роджерсии, рудбекии, тысячелистник, фиалки душистая и рогатая, хризантемы, рыхлокустовые злаки.
Особенности: растения образуют относительно рыхлую, но четко обособленную куртину (дернину) из сближенных параллельных побегов. Она разрастается в ширину, оттесняя более слабых соседей. Оптимальны для крупных цветников. В малых – сажают с лентой-ограничителем или периодически удаляют лишний прирост. Пересадку переносят легко. Размножаются делением практически в любое время.
5. Длинные ползучие сильно ветвящиеся корневища
Располагаются горизонтально на разной глубине. Почки возобновления многочисленны.
Примеры: белокопытник, вербейник крапчатый, бамбук, двукисточник, манник, спартина, золотарник канадский, ландыш, многие осоки, пельтифиллум, повой, полыни (австрийская, понтийская), горец сахалинский, сныть, физостегия, хмель.
Особенности: растения активно расползаются во все стороны, образуя рыхлые куртины, внедряются в куртины соседей, могут подавлять их. Хороши для парков, некоторые могут натурализоваться. В цветниках сажают с ограничительной лентой. Размножаются участками корневищ, на которых есть хотя бы одна почка. Оптимальное время деления – весна или осень. Постоянно нарастающие виды (злаки, осоки, повой) можно делить в любое время.
6. Длинные ползучие утолщенные корневища
Имеют запасающую функцию, почек возобновления мало, в основном нарастают верхушкой. Как правило, расположены неглубоко.
Примеры: аронники, ветреницы – эфемероиды, кубышка, кувшинка белая, купены, сангвинария.
Особенности: оптимальное время деления – весна или осень. Для размножения берут верхушечный участок корневища с почкой.
7. Поверхностные толстые корневища
В сущности, стебли, прирастающие к грунту и погруженные в него неглубоко или частично. Нарастают горизонтально, в основном верхушкой, старые части корневища отмирают через не-сколько лет, и их ответвления разделяются.
Примеры: бадан, герани (фиолетовая, крупнокорневищная), ирисы (главным образом сортовые бородатые, спуриа).
Особенности: если корневища полупогруженные (ирисы), они «наезжают» друг на друга, слабеют, центр куртины со временем оголяется, и растение нуждается в регулярном омоложении. Деление корневищ – единственный способ размножения сортов таких растений. Например, бородатых ирисов. Делят после цветения (со второй половины июля), оставляя для посадки 1–2 молодых звена корневища (прирост последних лет).
8. Мощная, глубокая корневая система с густыми питающими корнями
В сущности, сильно развитая кистекорневая или короткокорневищная система, отчасти одревесневшая и многоглавая.
Примеры: адонис, арункус, сортовые астильбы, клематис, клопогон, лапчатки гибридные (гималайские).
Особенности: в саду такие растения десятилетиями живут на одном месте (исключение – астильбы). Пересадка крупных экземпляров требует больших физических усилий, желательно делать это в раннем возрасте. С другой стороны, при старательной выкопке они сохраняют компактный земляной ком и хорошо приживаются. Уход и деление как для кистекорневых.
9. Толстые глубокие корневища и корни со слабо развитыми боковыми (питающими) корешками
Не любят пересадку и тяжело переносят повреждения корней.
Примеры: горечавка желтая, девясил высокий, пионы (лекарственный, молочноцветковый и его сорта), ревень.
Особенности: в саду растут на одном месте десятки лет. Делением обычно размножают сорта, например пионов. Делают это с середины августа до середины сентября, когда растение закончило активный рост. Куст выкапывают, промывают корни водой и разделяют ножом на куски так, чтобы на каждой деленке было не менее 2–3 почек. Срезы подсушивают, чтобы не загнили.
10. Подземные столоны
Это недолговечные тонкие корневища, задача которых расселение: после отрастания нового растения они отмирают. Столоны почти не ветвятся, на верхушке имеют почку, которая дает начало новому растению.
Примеры: василистник сизый, лилейник рыжий, хохлатка извилистая.
Особенности: в саду столонные растения практически то же, что и корневищные. Густота куртины зависит от длины столонов.
11. Стеблеклубень, или собственно клубень
Короткое толстое корневище с немногочисленными корнями. От корнеклубня отличается наличием почек. Однолетние клубни (акониты синий, Кармихеля и т.п., топинамбур, картофель) образуются на столонах и окончательно формируются осенью. Многолетние клубни (лиатрис, цикламен) – это продолжение стебля.
Особенности: однолетние клубни в саду ведут себя как корневищные. Разделяются сами: осенью выкапывают куст и выбирают отдельные клубеньки. Их надо отличать от растений с корнеклубнями, образующимися на тонких корнях (стахис, таволга обыкновенная, зопник), которые таким образом не размножаются. Многолетние клубни ведут себя как стержнекорневые.