Корневая система растений
Подобно побегу , корень способен к ветвлению. В результате образуется корневая система, под которой понимают совокупность корней одного растения. Характер корневой системы определяется соотношением роста главного, боковых и придаточных корней.
Первый корень семенного растения развивается из зародышевого корешка . Он называется главным. У двудольных и голосеменных от главного корня отходят боковые корни первого порядка, в свою очередь дающие начало боковым корням второго порядка и т.д. В результате формируется стержневая или ее разновидность - ветвистая корневая система. Все боковые корни семенных растений закладываются эндогенно, т.е. внутри корня предшествующего порядка, и развиваются из перицикла . У однодольных зародышевый корешок живет относительно короткое время, в силу чего главный корень не развивается. Вместо него при основании побега образуются так называемые придаточные корни (придаточные корни могут возникать также на листьях), более или менее сходные между собой по размерам. Они, в свою очередь, могут давать боковые корни. Корневая система, сформированная подобным образом, получила название мочковатой. Придаточные корни также закладываются эндогенно.
У многих двудольных главный корень также нередко отмирает и заменяется системой придаточных корней, отходящих от корневища.
У высших споровых растений - плаунов , хвощей , папоротников - главный корень вообще не образуется и с самого начала формируются только придаточные корни.
Помимо общеизвестного деления на стержневую и мочковатую корневые системы, возможна и более универсальная классификация. Она основана главным образом на разнообразии возникновения придаточных корней. В этой системе классификации прежде всего следует выделить первично-гоморизную корневую систему высших споровых растений ( плаунов , хвощей , папоротников ). У этих растений зародышевый корешок отсутствует и вся корневая система изначально формируется только из стеблеродных (т.е. образующихся из стеблей ) придаточных корней.
Корневая система, составленная главным, боковыми и придаточными корнями любого типа (стеблеродными, корнеродными), получила название аллоризной.
У многих покрытосеменных главный корень проростка отмирает довольно скоро или вообще не развивается, и тогда вся система оказывается составленной только придаточными корнями. Кроме однодольных , это отмечено у многих двудольных с преимущественно вегетативным размножением ( земляника , картофель , мать-и-мачеха ). Подобную корневую систему называют вторично-гоморизной.
Стержневая корневая система проникает в почву обычно глубже, чем мочковатая, однако поверхностное заложение последней и "цепкость", с которой она оплетает прилегающие частицы грунта, делают растения с такими корнями особенно ценными для создания дернового покрова, предупреждающего эрозию почвы.
Ветвление корня, ведущее к образованию корневой системы, осуществляется у большинства высших растений иным путем, чем ветвлением побега . Оно чаще всего боковое, т.е. новые корни закладываются на некотором расстоянии от апекса (верхушки) и образуются эндогенно, возникая во внутренних тканях материнского корня за счет активности перицикла . Это имеет приспособительное значение, поскольку верхушечное ветвление затруднило бы продвижение корня в почве. Общая длина корней в корневой системе одного растения может достигать десятков и даже тысяч километров. В естественных условиях рост и ветвление корней помимо наследственных факторов ограничены влиянием корней других растений. Молодые корни легко отмирают и заменяются новыми.
Степень развития корневой системы зависит от среды обитания. В лесной зоне на подзолистых, плохо аэрируемых почвах корневая система на 90% сосредоточена в поверхностном слое (10-15 см). Здесь находится основная масса так называемых "питающих корней". В зоне полупустынь и пустынь у одних растений (ряд видов полыни ) корневые системы поверхностные, что связано с приспособлением к использованию ранневесенних осадков или конденсационной влаги, оседающей в ночное время, у других - достигают грунтовых вод на глубине 18-20м ( верблюжья колючка ), у третьих - универсальные, использующие в разное время влагу разных горизонтов ( саксаул ).
По некоторым сведениям рекордная глубина "погружения" корней - 120 м. У пустынного кустарника просописа сережкоцветного, или мескита (Prosopis juliflora) , из семейства бобовых корни достигают 53 м глубины (США, штат Аризона). Для сравнения укажем, что корневая система кукурузы заходит на глубину около 1,5 м и примерно на 1 м во все стороны от растения.
