> Сельское хозяйство, страница 5 > Корень

Корень

Корень, орган цветковых и папоротникообразных растений, служащий для укрепления раст. в почве и для всасывания из почвы воды и растворенной в ней минеральной пищи растений. Отличается от других органов раст. следующими признаками:

) растет в длину своею верхушкою (лист—основанием);
) образует боковые ветви внутриродно (эндогенно) (рисунок 1), тогда как на стебле боковые ветви берут начало из поверхностных тканей (экзогенно);
) в так называемого первичном анатомическом строении К. древесина и луб располагаются по разным радиусам, и древесина развивается центростремительно (в стебле—центробежно);
) появляется в первую очередь при прорастании семени (рисунок 2, 3).

Различают К. главный (рисунок 4), образующийся из зародышевого корешка семени и представляющий продолжение стебля, и придаточные (рисунок 5), образующиеся на стеблевых частях (стебель, корневище), реже—на листьях и цветке. Иногда К. отсутствует совсем (бескорневые сосудистые растения) (рисунок 6). Главный К. часто отсутствует (отмирает) или редуцируется, заменяясь К. придаточным (однодольные и папоротники). К придаточным К. относятся отходящие от стеблевых частей К. воздушные (рисунок 7), дыхательные (рисунок 8) и другие сильно диференцированные К., как например К. с присосками, свойственные ряду высших цветковых паразитов, например заразихе (Orobanche) (рисунок 9), живущей на корнях подсолнечника и другие растений. Нередко К. разрастаются вширь (рисунок 10), образуя клубни или толстые К., в которых откладываются запасные вещества (крахмал, сахар, инулин, каучук, танниды и тому подобное). Многие К. диких раст. содержат большое ко личество разных полезных веществ, превосходя в процентном отношении раст. культурные. Так, содержание крахмала: в корнях дикорастущих алтей—37%, циперуса—29%, орхиса—27% и так далее.; инулина: у девясила—41%, у лопуха—25% и так далее.; дубильных веществ многие дикорастущие раст. содержат до 20—27% и тому подобное. До наст, времени хим. состав корней изучен у менее 0,1% всех видов и то бессистемно и отрывочно. Длина, густота ветвления, ширина захвата и суточный прирост корневых систем зависят от вида и сорта раст., а также от условий роста, и колеблются в очень широких пределах. Разные сорта одного вида имеют разные по длине и мощности корни (рисунок 11); эти различия должны быть использованы при селекции раст. на засухоустойчивость. Раст, борются с засухой посредством длинных К., проникающих в глубокие водоносные слои породы (рисунок 12), или посредством раскинутой в верхних слоях почвы паукообразной корневой системы, как например у кукурузы (рисунок 13), у кактуса ит. п. У нек-рых раст. имеются так называемого комбинированные корневые системы (рисунок 14), состоящие из обоих указанных типов К. Длина и мощность корневых систем вообще соответствуют продолжительности вегетационного периода раст.; обычно у скороспелых сортов К. короче и слабее, а у позднеспелых—длиннее и мощнее. К. культурных раст. залегают более мелко, чем корни ряда сорняков и раст. дикой флоры; это ставит культурные раст. в худшие условия при засухе. (Распределение массы К. по почвенным горизонтам видно из рисунка 15 и 16.) Однако в верхних (богатых по весу К.) слоях находятся большей частью старые опробковевшие К., неспособные к всасыванию. К. несут растущие всасывающие части на глубине, где по весу К. меньше. Горизонты наибольшего всасывания лежат за пределами пахотного слоя.

Ежедневный прирост К. различен у разных видов и сортов раст.: например одни сорта овсов и пшениц дают суточные приросты в 1,5—2 см, другие—5—6,5 см; эту разницу также следует использовать в деле борьбы с засухой, отбирая сорта с максимальной энергией роста, особенно в периоде всходов, когда засуха наиболее опасна. Идя на различные глубины (до 15 метров и более), К. проникают вглубь гл. обр. по ходам животных-землероев (рисунок 17): червей, муравьев, пауков, термитов, жуков. Общая длина К. одного раст. (сумма длины всех К., вытянутых в одну линию) очень велика: у пшеницы она

На рисунке (ст. ст. 205—206) изображены:

Рисунок 1. Эндогенное возникновение боковых К. в тканях главного К.: 1—центральный цилиндр; 2—главный К.; 3—зародышевые бугорки; 4—прорастающие боковые корешки.
Рисунок 2. I—разрез зерна кукурузы; виден зародыш, в котором заметны зачатки листьев, стебля 1, придаточных К. 2 и радикула (зародышевые корешки) 3, белок зерна 4; II—последовательные стадии прорастания зерна кукурузы; виден постепенный рост главного К. и на нем боковых.
Рисунок 3. Прорастание жолудя дуба: 1—жолудь; 2—растущий зародышевый корешок, дающий начало главному К.; 3—главный К.; 4—боковые К.; 5—корневые волоски; 6—корневой чехлик.
Рисунок 4. 1—3—типичные формы главного К. с его разветвлениями—боковыми К. разных порядков (с 1-го до 5-го).
Рисунок 5. Придаточные К.: 1—у пшеницы; 2—на стебле плюща; 3—у лука; 4—у кукурузы; 5—на корневище папоротника; 6—на корневище крапивы.
Рисунок 6. Бескорневые сосудистые раст.: 1—папоротник; 2—пузырчатка.
Рисунок 7. Воздушные придаточные К. (подпорки) на стебле (стволе) тропического раст. пандануса.
Рисунок 8. Дыхательные придаточные К. юссиеи ползучей.
Рисунок 9. Заразиха, паразитирующая на корнях подсолнуха.
Рисунок 10. К. запасающие: 1—2—батат; 3—лилия (Hameracolis); 4—ятрышник (Orchis); 5—георгин; 6—морковь; 7—свекла кормовая.
Рисунок 11. Корнесистемы различных сортов чистых линий овса: I—длиннокорневой гигантский развесистый К. доходит до грунтовых вод; II—немеречанский короткокорневой, гнездящийся в верхних слоях.
Рисунок 12. Корневая система желтого люпина 4, 5 метров длины: 1—главный К. разветвляется на окончании 2, дойдя до водоносного слоя.
Рисунок 13. Корневая система кукурузы: 1—вид сверху; 2—боковой вид.
Рисунок 14. 1—2— комбинированная корневая система из глубокоидущих (вертикальных) и поверхностных (горизонтальных) К. и корневищ.

достигает 510—600 метров, а у тыквы—25 км. Поверхность всей корневой системы у пшеницы около 4,16 м², причем 1 м² приходится на всасывающую часть К., покрытую корневыми волосками (рисунок 18). Всасывающая поверхность К. бывает значительно больше поверхности надземных частей. На 1 га эта поверхность для

Рисунок 15.

Рисунок 16. Распределение корневой системы по генетическим горизонтам подзолистого суглинка.

пшеницы превышает 100 тыс. м². Корневые волоски располагаются исключительно на растущих частях корней вблизи их окончания, образуя зону корневых волосков, постепенно передвигающуюся по мере роста корня. Корневые волоски—вытянутые клетки кожицы К. На вершине (кончике) корня у большинства раст. расположен чехлик (рисунок 18,1 и 191,1), покрывающий растущую часть К. (точка роста—конус нарастания). Наружные более старые клетки чехлика беспрерывно ослизняются и, отмирая, отпадают; их замещают более молодые клетки, образующиеся в конусе нарастания. У раст., не имеющих камбия и вторичного прироста в толщину (у однодольных и высших споровых), анатомическое строение К. (рисунок 19) резко отличается от стебля. У прочих же (двудольных и голосеменных) лишь очень молодые К. анатомически резко отличаются от стебля; в дальнейшем в результате деятельности камбия и роста в толщину они приобретают анатомическое строение, очень похожее на стебель, отличаясь от последнего лишь нек-рыми деталями. Корневые волоски своими кислыми выделениями способствуют растворению ряда хим. соединений почвы, частицы которой плотно пристают к корневым волоскам (рисунок 18).

Растворяющая способность корневых волосков разных видов раст. различна, например корневые волоски люпина растворяют недоступные для других раст. трудно растворимые фосфорнокислые соединения. Корневые волоски всасывают растворенные минеральные вещества как нужные для питания растений (азот, калий, фосфор, серу, кальций, магний, железо), так и ненужные (натрий, алюминий и тому подобное). Эти растворы из корневых волосков поступают в восходящий ток жидкости, идущий вверх по древесинным элементам К. Лубяные элементы К. проводят нисходящий ток органических веществ, выработанных листом. Одной из причин, вызывающих восходящий ток жидкости, физиологи считают корневое осмотическое давление, вызывающее так называемый «плач» раст. и поднимающее в манометре в нек-рых случаях столб ртути на значительную высоту (рисунок 20)—до 2 000 миллиметров и более (до 1,5 атмосфер). Другой и более важной силой считают усиленное испарение воды поверхностью раст. (гл. обр. листьями); на место этой испаряющейся в воздух воды непрерывно поступает вода (сок) под корневым

На рисунке (ст. ст. 209—210) изображены:

Рисунок 17. Ходы (норы) дождевых червей с проходящими в них К.
Рисунок 18—I : 1—окончание К. (гороха) с корневым чехликом 3, с голой, растущей в длину частью (меристемой) 1 и 3, с зоной корневых волосков 2, переходящей в мес’те их отмирания 4 в опробковелую часть К. 5; 2—ветвистые корневолоски; 3—попеоечный разрез К. через зону корневых волосков; 4—окончание К. в почве—корневолоски изгибаются между частицами почвы, сращивающимися с волосками; 5—корневолоски (кувера) с частицами почвы 2 и ресничками 1.
Рисунок 19. Микроразрезы кончика К.: I—продольный и 77—поперечный: 1—корневой чехлик; 2—точка роста (материнская клетка); 3—безволосковая часть кончика К.; 4—корневые волоски; 5—покровная часть К.; 6—сосудистые пучки; 7—центральный цилиндр; S—ткань (паренхима) К.
Рисунок 20. Корневое осмотическое давление поднимает ртуть в манометре.
Рисунок 21. Эндотрофная микориза на орхидее: 1—клетки К.; 2—микориза в виде грибных нитей и утолщений этих нитей.
Рисунок 22. Экзотрофная микориза.
Рисунок 23. Клубеньки на К. бобовых растений.
Рисунок 24. Корневая система льна на разных почвах: 1—торф; 2—суглинок; 3—супесь; 4—глина.
Рисунок 25. Развитие (ветвление) корнесистемы на разных глубинах в зависимости от расположения горизонтов почвенного профиля: 7, 7V, V7—глина; 77, V77—супесь; 777, V—песок.
Рисунок 26. Влияние на развитие К. свеклы удобрения суперфосфатом: 1—без удобрения; 2—удобрено в верхнем горизонте почвы; 3—удобрено по вертикали главного К.
Рисунок 27. Развитие корневых побегов у малины, где на горизонтальном К. появились побеги 1 и боковые корешки 2.
Рисунок 28. Эффективность трансплантации (Радикологическая станция— Москва): 1—В/г-месячный огурец на К. тыквы; 2—тот же огурец (контрольный) на своих К. Рисунок 29. Сравнительная величина распространения корнесистем тыквы 1 и огурца 2.

давлением. С физиологической стороны К.— абсорбционный аппарат: он всасывает воду с растворенными в ней элементами пищи. У большинства растений К. всасывает из земли вышеуказанные минеральные соли, у др. раст. корневое питание совершается в симбиозе К. раст. с грибами и бактериями. При симбиозе с грибами у так называемого микотрофных раст. на К. образуется либо видимая только под микроскопом эндотрофная (внутренняя) микориза (гри-бокорень) (рисунок 21) либо заметная и для невооруженного глаза внешняя (экзотрофная) микориза (рисунок 22). При симбиозе с бактериями у бобовых раст. на К. образуются общеизвестные корневые клубеньки (рисунок 23). Физиологическая роль этих грибных и бактериальных корневых образований заключается в одних случаях в усвоении свободного азота (клубеньки у бобовых), в др. случаях (микориза) в разрушении грибами органических веществ, недоступных для К. автотрофных раст.; микотрофные корни чрезвычайно распространены. При экзотрофной микоризе чехлик К. отсутствует.

Большое влияние на К. оказывает среда, под влиянием которой К. подвергается существенным изменениям вплоть до сильного уменьшения (редукции) и даже отмирания (атрофии) при одних условиях или пышного развития и вглубь и вширь при других. Очень большое влияние оказывает характер почвы (рисунок 24). Проходя по разным горизонтам почвы, К. в зависимости от их свойств по-различному ветвится на разных глубинах, образуя то слабое то более сильное ветвление (рисунок 25). Внесение удобрения (рисунок 26), а также повышение влажности почвы до известных пределов (в зависимости от почвы и вида раст.) усиливают развитие К. Помимо других свойств влажность различных слоев почвы (и грунта) обусловливает различный характер ветвления К. в разных горизонтах почвы. Так, многие К. (например люпина, рисунок 12), проходя на значительные глубины почти без ветвления, затем пышно ветвятся в глубоких горизонтах, в начале области грунтовых вод (или вообще в более влажных прослойках). Это имеет решающее значение в деле борьбы раст. с засухой, так как разветвления К. обильно всасывают грунтовую воду и подают ее кверху. К. крайне пластичен и под влиянием внешних условий, которые могут быть изменены человеком, легко приобретает признаки, не передающиеся потомству. Используя же накопившиеся в результате скрещиваний и мутаций признаки, наследственно передающиеся, можно путем селекции и культуры получать чистые линии К., закрепленные в направлении того или иного полезного признака.

Отношение веса воздушносухого вещества подземных частей к таковому же весу частей надземных сильно варьирует в зависимости от вида и сорта раст. и среды. Вот примерные отношения: овес 1:1,3—1:11,1, ячмень 1 :2,7— 1:13,6, пшеница 1:2,1—1:10,8, рожь 1:3,6— 1: 21,2, клевер красный (первого укоса) 1:1,3— 1: 2,6, бобы от 1: 2,5, вика от 1: 6,3, картофель 1:2,2. Зная эти отношения, можно по весу воздушносухого вещества с 1 га надземных частей исчислить и вес подземных корневых остатков (например при урожае надземных частей овса) зерна и соломы в 25 ц и при отношении 1:1,3 имеем около 19 ц воздушносухого вещества К. на всю глубину их залегания. Еще Либих выдвинул положение о необходимости при чередовании раст. в севообороте учитывать глубину залегания К. Вследствие способности многих раст. образовывать корневые почки (рисунок 27) корень иногда является органом вегетативного размножения (малина, осина, облепиха, роза и другие). К. с.-х. раст. подвергается различным заболеваниям и повреждениям в зависимости от вида (иногда и сорта) раст. и р-на.

Прививка частей надземных на односемейственные корневые является могучим средством повышения урожайности зеленых и плодоносящих частей. Так, в опытах Лебедевой культурные тыквенные (огурцы, дыни,арбузы и т.п.), привитые надземными частями на корневую шейку (немного повыше ее) тыквы, давали зеленой массы (листьев и стеблей—плетей) в 10—13 раз больше, чем на своих корнях (рисунок 28), и 40—60 плодов вместо обычных 10—15. Величина и вкус плодов тоже резко изменяются к лучшему, усиливается также холодо-(морозо-)устойчивость. Наконец тропические и субтропические виды, не только не вызревающие в наших широтах, но даже не зацветающие, будучи привиты на ту же тыкву, пышно расцветают, обильно цветут и плодоносят. Прививка на К. может иметь большое значение для повышения урожайности ряда сельско-хозяйственных культур, особенно овощных и плодовых раст. Одна из причин положительного действия этого мероприятия без сомнения в том, что мы прививаем надземные части слабокорневых видов (например огурцов, арбуза и тому подобное) на чрезвычайно мощные корнесистемы тыкв (рисунок 29). Это влечет за собой усиленное питание водой и растворенными в ней минеральными веществами. Прививка возможна не только при односемейственных привоях и подвоях, но при разносемейственных, что открывает еще большие перспективы трансплантации, так как допускает более широкий размах в выборе мощных корневых систем подвоев, используя для этого и дикорастущие раст. С мощной корневой системой. А. Модестов.

Лит.: Александров В., Анатомия растений, M.—Л., 1 933; Бородин И., Краткий учебник ботаники, 16 изд., М.—Л., 1 931; Келлер Б., Ботаника с основами физиологии, часов 1, М.—Л., 1 932; М акси-м о в Н., Краткий курс физиологии растений, 4 изд., М.—Л., 1 933; Модестов А., Корень растений, т. I, М. — Л., 1 934; Тимирязев К., Жизнь растения, 11 изд., М.—Л., 1925.