Значение и строение корня


Корневые волоски на корне гороха; я — ядра.
Корневые волоски на корне гороха; я — ядра.

Корень закрепляет растение в земле, поглощает из почвы воду и минеральные вещества и снабжает ими все остальные органы растения. У большинства растений корневая система простирается в почве на большую глубину. Даже корни трав углубляются в почву больше чем на метр, а на черноземах — до 2 м. Большая часть корневой системы — очень тонкие корни. Когда растение выкапывают из земли, почти вся его корневая система остается в почве. Общая длина корней у растения очень велика. Корневая система одного растения озимой ржи, например, достигает 600 км. Если же учесть длину корневых волосков, покрывающих корни, то общая длина корневой системы ржи достигает примерно 10 000 км.

Корневой волосок представляет собой вырост клетки поверхностной ткани корня (кожицы) — в сущности, это одна длинная клетка. Корневые волоски имеют огромное значение в жизни растения: они-то и извлекают из почвы воду и питательные вещества. Они очень нежны и недолговечны. По мере роста корня они появляются на его молодых, концевых частях и сравнительно быстро отмирают.

Продольный разрез через корень ячменя; 1 — зона корневых волосков (зона всасывания); 2 — зона  разрастания клеток; 3 —  зона деления клеток; 4 — корневой чехлик; 5	— эпидермис, или кожица.

Продольный разрез через корень ячменя; 1 — зона корневых волосков (зона всасывания); 2 — зона разрастания клеток; 3 — зона деления клеток; 4 — корневой чехлик; 5 — эпидермис, или кожица.

Более старые части корня покрыты особой пробковой тканью, не пропускающей воду, и волосков на них нет. Старые части корня не участвуют в питании растения.

У растений размножаются делением преимущественно клетки так называемых образовательных тканей — на концах корней и стеблей. Корень растет кончиком — самой молодой своей частью. Он состоит из квадратных клеток одинакового размера и формы. Клетки, лежащие выше кончика, не делятся, а лишь растягиваются. Клетки, лежащие еще выше, приобрели определенное строение, и строение это уже не изменяется.

Часть клеток с толстыми оболочками образует в совокупности своеобразный скелет растения (механическая ткань); другие клетки вытягиваются, образуя полые трубки, и через них передвигается вода (проводящая ткань); в некоторых клетках откладываются в запас органические питательные вещества (запасная ткань).

Проникая сквозь плотную почву, корень преодолевает значительные препятствия, но нежные молодые клетки на его кончике не повреждаются, так как он покрыт особым корневым чехликом. Клетки чехлика при продвижении корня в глубину разрушаются, как бы шелушатся, но они предохраняют от разрушения делящиеся клетки на кончике корня.

У некоторых двулетних и многолетних растений корень служит вместилищем запасных питательных веществ — таковы, например, корнеплоды моркови, редиса, цикория, сахарной свеклы, (см. статьи «Овощные культуры» и «В лиственном лесу»).

 

ЧТО ИЗВЛЕКАЕТ КОРЕНЬ ИЗ ПОЧВЫ

Много ученых упорно работало десятки лет, чтобы узнать, что корень извлекает из почвы. Понять это удалось в результате опытов выращивания растений в воде (метод водных культур). В дистиллированной воде растворяют определенные минеральные соли, кроме солей того химического элемента, значение которого для жизни растения хотят выяснить. Растение выращивают на этом растворе в стеклянной банке. Опыты показали, что растение хорошо развивается лишь в том случае, если в растворе солей есть калий, кальций, железо, магний, сера, фосфор и азот. Если из питательного раствора исключить калий, рост растения останавливается. Без кальция не может развиваться корневая система. Магний и железо необходимы растению для образования хлорофилла. Без серы и фосфора не образуются белки, входящие в состав протоплазмы и ядра.

Водные культуры растений. В левом и среднем сосудах— питательная смесь без фосфора, но растению, выращенному в среднем сосуде, фосфор дан через листья; в правом сосуде — полная питательная смесь.
Водные культуры растений. В левом и среднем сосудах— питательная смесь без фосфора, но растению, выращенному в среднем сосуде, фосфор дан через листья; в правом сосуде — полная питательная смесь.

Долгое время думали, что только эти элементы необходимы для нормального развития растений. Но потом выяснилось, что растению нужны также очень небольшие количества других элементов, которые поэтому и назвали микроэлементами. При обычных опытах эти элементы находились в минеральном растворе в виде ничтожных примесей или попадали в него с пылью из воздуха. Но для некоторых растений такое количество какого-нибудь микроэлемента оказалось недостаточным. Например, для сахарной свеклы совершенно необходим бор: без него растение заболевает гнилью сердечка. На плодородных торфяных почвах пшеница и рожь часто не образуют зерна, но, если в такую почву внести вместе с удобрениями медь, растения развиваются нормально. К наиболее важным в жизни растений микроэлементам относятся: марганец, бор, медь, цинк, молибден. Если растение сжечь, в его золе останутся те минеральные вещества, которые оно поглотило из почвы. У разных растений количество золы не одинаково, в среднем зола составляет 5% от веса высушенного растения. Следует учесть, что в золе лишь незначительная часть минеральных веществ действительно необходима растению. Например, у ряда растений зола на 80% состоит из кремния, для растения ненужного. Кальций поглощается корнями из почвы в значительно большем количестве, чем это необходимо растению.

Роль бора в выращивании сахарной свеклы. В первом сосуде — полное удобрение, но без бора; во втором сосуде — полное удобрение и бор; в третьем сосуде — полное удобрение и магний.
Роль бора в выращивании сахарной свеклы. В первом сосуде — полное удобрение, но без бора; во втором сосуде — полное удобрение и бор; в третьем сосуде — полное удобрение и магний.

Азот поглощается растением из почвы и входит в состав важнейших для жизни белковых веществ. В общем весе растения количество азота достигает 1,5%. Но в золе растения азота нет. При сгорании он соединяется с кислородом и в виде окислов азота улетает в атмосферу. Если в водной культуре исключить из питательной смеси азот, то растение перестает расти. У растения, испытывающего недостаток азота, светло-зеленая окраска. В листьях такого растения мало хлорофилла, в состав которого входит азот.

Азот поглощается растением из почвы в виде аммиачных или азотнокислых солей (см. ст. «Удобрения и их применение»). Но в почве много и органических соединений азота в виде белковых веществ, оставшихся от умерших растений и животных. В большинстве случаев растения не могут усвоить непосредственно эти сложные органические соединения азота.