– это вегетативные органы высших растений, которые находятся под землей и осуществляют проведение воды с растворенными минеральными веществами к надземным органам растений (стеблю, листьям, цветкам). Основная функция корня - закрепление растения в почве.

Виды корней: главный, боковые и придаточные. Главный корень вырастает из семени, он наиболее мощно развит и растет вертикально вниз. Боковые корни отходят от главного и многократно ветвятся. Придаточные корни образовываются на стеблях и листьях, никогда не отходят от главного.

Совокупность всех корней растения называется - корневой системой . Различают два вида корневых систем – стержневая и мочковатая. В стержневой корневой системе сильно выражен главный корень. Она, как правило, встречается у двудольных растений. Мочковатая состоит только из придаточных и боковых корней, главный корень не выражен. Мочковатую корневую систему имеют однодольные растения и некоторые двудольные.

Корни в корневой системе отличаются по внешнему виду, возрасту и выполняемым функциям. Самые тонкие и молодые корни выполняют в основном функции роста, всасывание воды и поглощение питательных веществ. Более старые и толстые корни закрепляются в почве, проводят влагу и питательные вещества в наземные органы растения.

Видоизмененные корни (типы метаморфозов):

Обычными запасающими корнями являются корнеплоды (морковь, свекла, петрушка. В корнеплодах откладываются крахмал, сахар и т.д.

Корневые шишки (корневые клубни) - запасающие придаточные корни у георгина, батата, чистяка и др.

Корни-прицепки имеют лазающие растения (плющ).

Втягивающие корни (у луковичных растений) служат для погружения луковицы в почву.

Воздушные корни образуются у растений, поселяющихся на других растениях (эпифиты), например, орхидеи. Они обеспечивают растению всасывание из влажного воздуха воды и минеральных веществ.

Дыхательные корни имеют растения, которые растут на заболоченных почвах, например, американский болотный кипарис. Эти корни приподнимаются над поверхностью почвы и снабжают подземные части растения воздухом, который поглощается через специальные отверстия.

Ходульные корни образуются у деревьев, которые растут на литорали тропических морей (мангры). Корни сильно ветвятся и укрепляют растение в зыбком грунте.

Опорные корни – отходят от кроны и достигают почвы (баньян).

Корни-присоски – врастают в органы других растений и поглощают из них воду и минеральные вещества (повилика).

Микориза - это симбиоз корней высших растений и почвенных грибов. Растения снабжают грибы растворимыми углеводами, а грибы доставляют растению минеральные веществ.

Симбиоз между азотфиксирующими бактериями и корнями бобовых растений (клубеньковые бактерии) также является видоизменением корней. Бактерии фиксируют атмосферный азот и переводят его в соединения, которые усваиваются растениями.

Формирование корневой системы:

1. прищипка – удаляют кончик корня, развивается больше боковых корней
2. окучивание – основание побега засыпают землей, отрастают придаточные корни

Строение корня.

1. Зона деления. Корень нарастает в длину за счет верхушечной точки роста. Она состоит из образовательной ткани, клетки которой способны к постоянному делению. Точка роста одета корневым чехликом. Корневой чехлик образован живыми клетками, которые слущиваются и замещаются новыми за счет клеток точки роста. Корневой чехлик защищает точку роста от механических повреждений. Эта зона корня называется зоной деления.

2. Зона растяжения, или роста . Здесь клетки растут и приобретают определенную форму и размеры.

3. Зона всасывания . В ней наблюдается дифференциация клеток на ткани. Зона всасывания снаружи несет покровную ткань, каждая клетка которой образует корневой волосок . При помощи корневых волосков происходит всасывание и почвенных растворов воды и минеральных веществ. Оболочка клеток корневых волосков тонкая - это облегчает всасывание. Почти всю клетку корневого волоска занимает крупная вакуоль, а ядро располагается у верхушки волоска. С ростом корня корневые волоски погибают, и зона всасывания образуется заново.

4. Зона проведения . Ее функция - транспорт воды и минеральных веществ в надземные орган растения и транспорт органических веществ из стебля в корень.

Для утолщения корня служит камбий, который закладывается в зоне проведения. Камбий обеспечивает рост корня в толщину.

Зона всасывания состоит из проводящих, механических и основной тканей. По сосудам древесины протекает транспорт воды и минеральных веществ в надземные органы растений - это восходящий ток. По ситовидным трубкам луба из листьев и стебля в корень оттекают органические вещества - это нисходящий ток.

Воду и минеральные вещества корень всасывает из почвы при помощи корневых волосков. Вода поступает в корневой волосок за счет осмоса. При превышении осмотического давления в сосудах корня над осмотическим давлением почвенного раствора, развивается корневое давление. Корневое давление наряду с испарением участвует в движении воды в теле растения.

В естественных биогеоценозах содержание в почве необходимых растению элементов поддерживается на относительно постоянном уровне за счет круговорота веществ. В агроценозах человек часть минеральных веществ забирает из почвы вместе с урожаем. Поэтому в почву сельскохозяйственных угодий надо вносить удобрения.

Удобрения подразделяются на органические и минеральные.

Органические удобрения : навоз, торф, птичий помет, торфокомпосты и т.д. - содержат все необходимые для растений питательные вещества. При внесении органических удобрений в почву попадают микроорганизмы - бактерии, грибы. Они разлагают органические остатки и повышают плодородие почв.

Минеральные удобрения бывают азотными, калийными фосфорными. Азотные удобрения содержат азот в форме нитратов. К ним относятся различные селитры (калиевая, натриевая и др.), хлористый аммоний, мочевина. Азот нужен растениям для нормального формирования вегетативных органов. Калийные удобрения - хлористый калий, сульфат калия влияют на рост корней, клубней, луковиц. Фосфорные удобрения - суперфосфат, фосфоритная мука и др. ускоряют созревание плодов. Фосфор и калий повышают холодостойкость растений.

Дыхание корня происходит в результате диффузии кислорода из почвы в ткани. Для проникновения в почву воздуха ее надо постоянно рыхлить. Рыхление способствует и сохранению влаги в почве, поэтому его называют «сухим поливом».

Заполните заявку на подготовку к ЕГЭ по биологии или химии

Краткая форма обратной связи

У большинства растений корни выполняют две основные функции — опорную и функцию почвенного питания, и имеют обычное строение. Но у некоторых растений в процессе эволюции корни видоизменились, и стали выполнять дополнительные функции.

Выделяют следующие видоизменения корней:

• Запасающие корни
• Воздушные корни
  • Ходульные корни
  • Досковидные опорные корни
  • Эпифитные корни
  • Дыхательные корни
• Корни-присоски
• Корни-прицепки
• Втягивающие корни

Запасающие корни

У некоторых многолетних растений запасающая функция корня становится основной. Такие корни называют запасающими. Запас питательных веществ позволяет растению переживать холодное время года. Существует два вида запасающих корней — корнеплоды и корневые шишки.

Корнеплоды образуются за счет разрастания главного корня и нижней части стебля. У некоторых растений (свекла, редис, репа) основная масса запасных питательных веществ (крахмал, сахар, минеральные соли, витамины) откладывается в стеблевой части корнеплода, а собственно корень — его нижняя часть, на которой развиваются боковые корни. У других растений (морковь, петрушка) запасные питательные вещества откладываются в паренхиме корня. Корнеплоды содержат много витаминов, минералов и других питательных веществ, и имеют важное хозяйственное значение. Многие из них употребляются в пищу в сыром, вареном и тушеном виде, их сушат и консервируют (морковь, свекла, редис, репа, редька, петрушка). Сочные корнеплоды являются ценным кормом для домашних животных.

Корневые шишки — это разрастания боковых или придаточных корней в мочковатой корневой системе. Корневые шишки образуют георгин, батат, чистяк, ятрышник и многие другие растения. Иногда корневые шишки называют корневыми клубнями.

На корневых шишках образуются придаточные почки, которые служат для вегетативного размножения.

Воздушные корни

Ходульные корни

Ходульные корни (корни — подпорки) — это придаточные корни, растущие вниз от стебля растения и служащие для его дополнительного укрепления на почве. У растений, живущих в зоне затопления, приливов, ходульные корни приподнимают растения над водой, а также выполняют дыхательную функцию. Ходульные корни образуются у особых растительных сообществ тропических лесов — мангровых зарослей, а также у некоторых тропических деревьев и пальм, и даже у кукурузы. Примером ходульных корней также является особая жизненная форма фикуса — баньян.

Досковидные опорные корни

В отличие от ходульных, досковидные корни — это боковые корни. Расположенные у самой поверхности почвы, или выступая над ней, они образуют плоские выросты, создающие дополнительную опору для дерева. Досковидные корни характерны для крупных тропических деревьев.

Эпифитные корни

Эпифиты — это растения, живущие на деревьях. Воздушные корни эпифитов свободно висят в воздухе, впитывая влагу — дождь или капельки росы особой покровной тканью — веламеном. К эпифитам относятся орхидеи, живущие в тропических лесах.

Дыхательные корни (пневматофоры)

Дыхательные корни образуются у деревьев, растущих на затапливаемых или бедных кислородом почвах. Они растут вверх, отходя от подземных боковых корней. Главная функция дыхательных корней — снабжение кислородом подземных частей растения. Кислород проникает через крупные чечевички, расположенные на дыхательных корнях.

Корни-присоски (гаустории)

Некоторые ползучие растения, например, плющ, ваниль, некоторые фикусы, имеют корни-прицепки. Это видоизмененные придаточные корни, с помощью которых растение может прикрепляться к любой поверхности, даже к голым камням, а значит, выносить листья к свету.

Втягивающие корни

Такое видоизменение корней, как втягивающие корни, характерно для многих луков, пролесок, шафрана (крокуса), многих орхидей, водных растений и др. Втягивающие корни благодаря особому строению способны укорачиваться на 10-70%, и втягивать луковицы, клубнелуковицы, корневища и т.д под землю, что предохраняет растения от замерзания в зимний период. Внешне втягивающие корни толстые, с поперечной исчерченностью.

Большинство растений имеют корни типичного строения. Но у многих видов в процессе эволюции корни приспособились к выполнению особых функций, в связи с чем, строение их изменилось. Такие изменения называются метаморфо­зами.

Запасающие корни. У многолетних растений запасные питательные вещест­ва могут откладываться и в корнях. Если функция запаса становится основной, то такие корни называются запасающими. По происхождению и структуре раз­лича­ют два типа запасающих корней: корнепло­ды и корневые шишки (рис. 5.8.).

Корнеплоды образуются за счет разрастания главного корня. В образовании корнеплода принимает участие нижняя часть стебля, причем у свеклы , репы , редиса она составляет большую часть корнеплода, а собственно корень – только нижняя его часть, на котором развиваются боковые корни.

Запасные про­дукты у корнеплодов (крахмал, инулин, различные сахара) могут откладываться в паренхиме вторичной коры (морковь, петрушка ) или в паренхиме древесины (редька , репа, редис ). Изредка запасные вещества откладываются в паренхиме, образованной деятельностью нескольких добавочных колец камбия (свекла ) – пример третичного строения (установлено, что образование добавочных ка­­м­би­альных колец стиму­ли­руется деятельностью ли­­стьев – их число примерно равно числу листьев, деленному на два).

Корневые шишки (корневые клубни )возникают при разрастании боковых корней (у георгина, чистяка, ятрышника, батата ). Об­разовывают при­да­точ­ные почки и служат не только для перезимовки, но и для вегетативного раз­множения.

Микориза. Микориза представляет собой мутуалистический симбиоз корней многих растений с гифами грибов (некоторые зигомикоты и аскомикоты, но главным об­разом базидиальные грибы) (рис. 5.9.). Грибной компонент облег­чает кор­ням получение во­ды и минеральных веществ из почвы, а также, видимо, передает им некоторые органические вещества. Гриб в свою очередь получает от растения углеводы и дру­гие питательные вещества.

Различают эктотрофную микоризу, когда гифы гриба охватывают корень только снаружи, иногда проникая в межклетники коровой паренхимы (сосна, береза, дуб, ива и др.), и эндотрофную микоризу, когда грибной чехол вокруг корня не образуется, а гифы проникают глубоко в корень и внедряются в клетки коровой паренхимы (яблоня, груша, земляника, злаки, орхидные и др. – характерна для большинства покрытосеменных).

Дыхательные корни - пневматофоры - развиваются у тропических деревьев, растущих на болотистых или илистых местах. Они представляют собой пористые стержне- или плетеподобные выросты, поднимающиеся в воздух от подземной корневой системы. Многочисленные отверстия в их губчатых тканях позволяют воздуху свободно достигать подземных корней.

Дыхательные корни - пневматофоры

В Новой Зеландии растет гигантский метросидерос , или «рождественское дерево», названное так потому, что оно расцветает на святки (в это время в Южном полушарии весна).

Когда метросидеросы растут на берегу океана, их корни нередко бывают погружены в бурлящие воды прибоя. Такое дерево выбрасывает множество свисающих с веток и никогда не достающих до земли мочковатых корней, окружающих ствол, точно юбочка из травы. Ученые предположили, что воздушные корни служат дереву для дыхания и извлечения влаги из атмосферы.

Наиболее ярким примером растений с корнями-ходулями являются разнообразные виды мангровых деревьев, которые растут в тропиках на побережьях океанов и поболотистым берегам закрытых бухт в тихой соленой воде. Оказывается, корни их - отличные фильтры. Благодаря им, соль «остается за бортом», а к стволу, ветвям илистьям подается уже вода практически пресная.

В составе мангров можно встретить водные папоротники из рода акростихум . Поглощая морскую воду, он опресняет ее иным образом. Излишние соли выделяются на поверхности листьев. Когда лист весь покрывается белесой соляной корочкой, он отмирает, освобождая акростихум от избыточного ненужного груза.

Мангровые заросли образуют густую труднопроходимую чащу. Как бы уходя отчрезмерной тесноты на суше, эти деревья на своеобразных корнях-ходулях устремляются к самому берегу, а некоторые даже «заходят» в прибрежные океанские воды. Во время прилива мангровые леса по самые кроны погружаются в соленые воды океана. Но приходит время отлива, и вода, откатываясь, обнажает густые подводные заросли деревьев, стоящих на оголенных корнях-ходулях. Самое распространенное в мангровых зарослях дерево ризофора , обладающее кроваво-красной из-за большого содержания таннинов древесиной.

Плод ризофоры напоминает грушу, только прикрепленную к ветке другой стороной.Своеобразен способ размножения ризофоры - это живородящее дерево. Ее созревший плод не падает на землю, а остается висеть на ветке, пока его единственное семечко не прорастет, не выпустит корень нового растения. Рост корня длится почти шесть месяцев, он вырастает за это время на 60-70 сантиметров.

Отделение молодого растения от материнского совпадает с морским отливом. Устремившись вниз, молодое растение глубоко вонзается в освободившуюся от воды почву и начинает самостоятельную жизнь. В течение нескольких часов растения прочно закрепляются своими корнями в почве, и прилив им уже не страшен. Если растения не успели закрепиться, им придется поплавать несколько месяцев по океанским волнам, но молодые ризофоры готовы к таким испытаниям. Нередко они преодолевают громадные расстояния и поселяются далеко от своей родины, быстро приживаясь в благоприятных условиях.

Мангровые леса за короткое время образуют густые заросли, предохраняющие берег от разрушения морскими волнами.

Ризофора занимает первую линию мангровых лесов, наиболее глубоко вторгающуюся в океанские воды; вторую образует в основном авиценния, а дальше в заболоченной прибрежной полосе растут лагунария, банистерия и другие.

Интересно, что ходульные корни развиваются не только у мангровых деревьев. Такие же корни имеются и у множества различных деревьев, растущих в пресных болотах. В качестве примера можно привести дикий мускатный орех , встречающийся в заболоченных лесах Малайи.

Панданусы выбрасывают растущие вниз придаточные корни, вероятно, для создания дополнительной опоры. По мере роста дерева у него появляются все новыеподпорки, особенно если оно почему-либо согнуто. Каждая из подпорок, в свою очередь, выпускает дополнительные корни, и поэтому кажется, что дерево куда-то шагает.

Ходульные корни еще одного вида имеет бразильская пальма пашиуба (Iriartea exorrhiza) . При взгляде на это дерево создается впечатление, что его ствол никогда не соприкасался с землей, так как он «висит» в воздухе на высоте 2-3 метров, опираясь на небольшие, расположенные шатром корни.

Такие же корни и у пробочного, или зонтичного, дерева, растущего в тропиках западной Африки.

Корни, помимо своих основных функций, часто выполняют другие функции. При этом происходят так называемые метаморфозы корней. Метаморфозы — это эволюционные видоизменения формы и строения органов.

Рассмотрим их подробнее.

1. Симбиоз корней с почвенными грибами.

Явление симбиоза корней высших растений с почвенными грибами широко распространено в природе.

Окончания корней могут быть либо оплетены с поверхности гифами грибов, либо гифы грибов могут содержаться в коре корня. Такое явление называют микоризой , дословный перевод — «грибокорень «. Микориза может быть наружной (эктотрофной), внутренней (эндотрофной) или наружно-внутренней.

Эктотрофная (наружная) микориза может заменять растению корневые волоски. При этом, корневые волоски часто просто не развиваются. Наружная и наружновнутренняя микориза встречается у древесных и кустарниковых растений (к примеру, береза, клен, дуб, орешник и т.д.).

Внутренняя микориза часто встречается у различных видов травянистых и древесных растений (к примеру, это большинство видов злаков, лук, грецкий орех, виноград и т.п.). Существуют такие виды семейств, которые существовать без микоризы не могут (вересковые, грушанковые и орхидные).

В чем же проявляются симбиотические отношения между автотрофными растениям и грибами? Автотрофные растения снабжают грибной симбионт доступными для них растворимыми углеводами. Грибной симбионт, в свою очередь, обеспечивает растение важными минеральными веществами. Например, азотофиксирующий грибной симбионт снабжает растение азотными соединениями, ферментирует и доводит до глюкозы трудно растворимые запасные питательные вещества. Избыток глюкозы увеличивает всасывающую деятельность корней.

2. Симбиоз корней с бактериями.

Помимо микоризы (микосимбиотрофии ), которая часто встречается в природе, существует другой симбиоз, который встречается не так широко, как первый. Это симбиоз корней растения с бактериями (бактериосимбиотрофия ).

Наиболее часто у бобовых растений, но иногда и у некоторых других растений на корнях образуются паренхимные наросты , которые еще называют клубеньками . Внутри этих клубеньков находится множество клубеньковых бактерий. Особенность этих бактерий в том, что они могут фиксировать атмосферный азот в виде соединений, которые усваиваются растениями. Например, бобовые клевер и люцерна могут накапливать в своих клубеньках 150-300 кг/га азота. Поэтому в сельском хозяйстве бобовые часто высаживают для того, чтобы обогатить почву азотом.

3. Запасающие корни.

В корнях любых растений, как правило, в некоторых количествах откладываются запасные питательные вещества такие, как сахар, крахмал, инулин и т.д. Но встречаются случаи, когда эта запасающая функция гипертрофирована и выходит на первый план. Корни при этом утолщаются и становятся мясистыми.

Такие видоизмененные стержневые корни, которые выполняют функцию запасания назвали «корнеплодами ». Наиболее часто такая структура встречается у двулетников. К примеру, это морковь, свекла, репа, редис и т.д. В формировании этих корнеплодов принимает участие также и часть стебля — гипокотиль (или подсемядольное колено).

Корнеплоды на рисунке: 1 — брюква; 2 — свёкла египетская; 3 — свёкла сорта Маммут; 4 — морковь; с - семядоли; гп - гипокотиль; гк - главный корень .

У некоторых видов растений встречаются так называемые корневые шишки, которые являются сильно утолщенными придаточными корнями. Это, например, георгина, любка, чистяк и т.д. Между корневыми шишками и «корнеплодами» встречаются многочисленные переходы.

4. Втягивающие или контрактильные корни.

Существуют некоторые виды растений, у которых корень резко сокращается в продольном направлении у его основания. К примеру, такое происходит у луковичных растений.
У покрытосеменных растений часто встречаются втягивающие корни , которые обеспечивают плотное прилегание к земле розеток (одуванчик, подорожник и т.д.).
Благодаря подземному положению корневой шейки и вертикального корневища, обеспечивается углубление клубней в почве. Т.е. втягивающие корни дают возможность побегам выбирать наиболее благоприятную глубину залегания в почве. В неблагоприятных климатических условиях, например в Арктике, втягивающие корни помогают пережить сложный зимний период цветковым почкам и почкам возобновления.

Многие тропические растения эпифиты имеют воздушные корни . К примеру, такие корни встречаются у растений семейства орхидных, аронниковых и бромелиевых. У этих растений есть, так называемая аэренхима. Это специальная рыхлая воздухоносная ткань из тонкостенных паренхимных клеток, из которой образованы перемычки между большими воздушными полостями. Благодаря аэренхимы эти растения способны поглощать атмосферную влагу.

В тропиках на заболоченных почвах у деревьев часто образуются дыхательные корни или пневматофоры. Эти дыхательные корни поднимаются вверх (обратите внимание — это отрицательный геотропизм!) над поверхностью заболоченной почвы, чтобы снабжать воздухом подземные органы растения через систему отверстий.

В мангровых зарослях, растущих в приливно-отливной полосе тропических морей, встречаются деревья с так называемыми ходульными корнями . Эти придаточные корни сильно разветвлены и растут вниз, благодаря чему деревья сохранят устойчивость на зыбком грунте.

К наиболее интересным и эффектным ходульным корням можно отнести корни-подпорки мощных ветвей фикуса-баньяна. Многочисленные придаточные корни баньяна также растут вниз, как это видно на рисунке. Внизу они сильно утолщаются, укореняются, развивая при этом свою собственную корневую систему. В результате этого одно единственное дерево баньяна может разрастись в целую «рощу», и занимать при этом площадь до 500 м 2 .

Опорные досковидные корни часто встречаются у крупных деревьев тропического дождевого леса. На мой взгляд, они не менее интересны, чем ходульные корни. Стволы деревьев первого яруса дождевого леса могут достигать гигантских размеров, при этом корневая система у них поверхностная. Этим гигантам необходимо удерживаться в почве (которой практически нет) во время частых штормов и ливней. И корни обычного строения никогда не смогли бы заякоривать такие растения в таких условиях. Поэтому, у таких деревьев на корнях, стелющихся по поверхности почвы, развиваются особые вертикальные выросты. Эти выросты как доски прилегают к стволу дерева. На первом этапе досковидные корни в своем сечении округлы, но затем постепенно происходит сильный односторонний вторичный рост. Высота таких досковидных корней В тропическом дождевом лесу может легко превышать рост человека.

8. Корни-прицепки.

Придаточные корни-прицепки часто встречаются на стеблях различных корнелазающих лиан. К таким, например относится плющ. Окончания этих корней-прищепок густо покрыты всасывающими волосками, которые выделяют слизь. Благодаря этой слизи они очень крепко приклеиваются к своей опоре. Корни-прицепки прочно удерживают растения, проникая в различные неровности или трещины дерева, стены, скалы, или какой-то другой опоре.

У плюща — корни-прицепки