Корневая система

Типы корневых систем. Корневые системы плодовых и ягодных растений по происхождению бывают следующих типов.

Семенные: у плодовых деревьев (яблоня, груша, слива и др.), привитых на сеянцевые подвои; у растений, выращенных из семян (сеянцы).

Вегетативные (адвентивные, или придаточные): у растений, полученных от усов (земляника); у деревьев яблони, привитых на клоновые подвои яблони, и у деревьев груши, привитых на айве; у растений, выращенных из стеблевых черенков (смородина, маслина) или из придаточных почек корней (вишня, слива, малина).

Корневой системе любого из указанных выше типов присущи свои особенности строения и размещения в почве. Например, у деревьев, привитых на сеянцевые подвои, корни обычно располагаются глубже, чем у тех же пород и сортов, но с придаточной корневой системой (от отводков и черенков).

Типы корней. Различают корни следующих типов: главные, или первичные, имеют только сеянцы, у которых они возникают из первичного корешка зародыша семени (рис. 2), и придаточные, или адвентивные, которые образуются на черенках, отводках и вообще на стеблевых частях плодовых и ягодных растений.

Рис. 2. Прорастание семени и корневая система сеянца яблони

По характеру расположения в почве корни бывают: горизонтального направления, идущие примерно параллельно поверхности почвы, более глубокие у семечковых, менее глубокие у косточковых и еще менее глубокие у ягодных пород, и вертикального направления, идущие почти отвесно по ходам земляных червей и трещинам почвы, более глубоко у семечковых и некоторых косточковых и менее глубоко у ягодных растений.

И горизонтальные, и вертикальные корни присущи всем плодовым и ягодным породам. Горизонтальные корни охватывают большие объемы поверхностных горизонтов почвы, где особенно активно идут микробиологические процессы и накапливается много важных для растения питательных веществ.

Вертикальные корни служат для укрепления дерева в устойчивом положении в почве, подачи воды и, по-видимому, для доставки некоторых элементов минерального питания из более глубоких горизонтов почвы, где к тому же рост корней может продолжаться дольше, чем в более поверхностных горизонтах.

Корни по толщине, длине и разветвленности разделяются на следующие типы: скелетные - самые толстые, корни нулевого и первого порядков ветвления; полускелетные - короче и тоньше первых, обычно это корни второго и третьего порядков ветвления; обрастающие - тонкие (до 1 - 3 мм) и короткие (от долей миллиметра до нескольких сантиметров), чаще четвертого и последующих порядков ветвления. Их называют еще мочковатыми корнями, или мочками, при хороших условиях они в массе являются всасывающими корнями растений.

Обрастающие корни. Обрастающие корни как по количеству, так и по суммарной длине являются основной частью корневой системы растений любой породы. Они всасывают воду и минеральные вещества и совместно с листьями вырабатывают органические соединения, обеспечивающие ростовые процессы и создание урожаев плодовых растений. Обрастающие корни плодовых и ягодных растений делятся на следующие четыре типа (рис. 3).

Рис. 3. Типы корней яблони: 1 - ростовые; 2 - всасывающие, или активные; 3 - переходные; 4 - проводящие

Ростовые корни первичного строения, белого цвета. Главными функциями их являются сильный рост в длину, обеспечивающий быстрое продвижение корней в новые слои почвы, а также всасывание воды и минеральных веществ.

Ростовые корни толще и длиннее, чем сосущие. У саженцев после посадки и у всех растений вообще, особенно весной, образуется много ростовых корней. Однако в любое время их во много раз меньше, чем сосущих. Следует отметить, что ростовые корни не имеют микоризы и всегда переходят во вторичное строение.

Всасывающие, или активные, корни также первичного строения, белого цвета и просвечиваются на свет. Основная их функция - всасывание воды и минеральных веществ из почвы. Всасывающие корни отличаются высокой физиологической активностью; в периоды массового роста они составляют 90% и более всего количества корней растения. У сеянцев яблони, например, их число достигает десятков тысяч, а у взрослых деревьев - миллионов. Длина их обычно от 0,1 до 2 - 4 мм, толщина 0,3 - 3 мм. Эти корни имеют микоризу, часто не переходят во вторичное строение, они недолговечны (живут от нескольких дней до нескольких недель и реже месяцев), а потом отмирают в массе (изреживаются).

Переходные корни первичного строения, светло-серого или коричневого цвета, иногда с фиолетовым оттенком. Как правило, это части бывших всасывающих корней, которые через некоторое время отмирают; в меньшем количестве это части ростовых корней, которые затем переходят во вторичное строение и становятся проводящими, а в дальнейшем полускелетными и скелетными корнями.

Переходные корни служат хорошим показателем роста корневой системы: если они есть, а активных нет, это значит, что корневая система перед этим росла и была жизнедеятельна по меньшей мере в течение 1 - 3 недель.

Проводящие корни вторичного строения, светло- или темно-коричневого цвета. Это части росших перед тем корней, у которых первичная кора отмерла и заменилась вторичной. Эти корни постепенно утолщаются и становятся полускелетными и скелетными. Главная их функция - подача в растение воды и питательных веществ.

Ростовые и всасывающие корни состоят из корневого чехлика, зоны роста, зоны всасывания, покрытой корневыми волосками, незаметными невооруженным глазом, затем идет зона отмирания волосков (переходная), а дальше собственно проводящая зона. Последняя имеет сначала сероватый цвет, а после сбрасывания первичной коры и развития вторичной приобретает коричневый цвет.

Корневой волосок - это трубчатый выступ внешней стенки некоторых клеток эпидермиса всасывающей зоны обрастающих корней. Он является клеткой, содержит протоплазму (рис. 4). Оболочка волоска очень тонкая, благодаря чему облегчается всасывание воды из почвы.

Рис. 4. Всасывающие корни (толстые) и корневые волоски (тонкие, при большом увеличении): 1 - яблоня; 2 - груша; 3 - орешник; 4 - слива; 5 - малина; 6 - смородина

Корневые волоски увеличивают поглощающую поверхность корневой системы плодовых и ягодных растений. Один однолетний сеянец яблони Аниса к концу октября образует свыше 17 млн. корневых волосков с суммарной длиной их около 3 км, хотя длина корней сеянца только 100 - 200 м.

Микориза. У высших растений, в том числе у плодовых и ягодных, жизнедеятельность корней теснейшим образом связана с окружающими их в почве микроорганизмами, что не могло не отразиться и на структурных особенностях корневых систем и отдельных тканей корня.

Почвенные грибы могут размещаться на активных корнях или проникать в их паренхимные клетки, особенно в сердцевину и кору. Их называют микоризой, или грибокорнем. По физиологическим особенностям почвенные грибы делятся на три группы: симбиофиты, сапрофиты и паразиты. Микоризные грибы относятся к первой группе. В настоящее время различают микоризы эктотрофную (поверхностную), эндотрофную (в клетках корня), эндо-эктотрофную (переходную) и псевдомикоризу. Микоризу имеют почти все плодовые и ягодные растения (рис. 5). Она появляется в оптимальных для нее условиях, особенно влажности. Уменьшение влажности ведет к гибели микоризы, при повышении влажности возникают новые всасывающие корни, и микориза снова появляется. Многие исследователи считают микоризу полезным для растений симбиозом, но высказывают разные мнения о конкретных формах этой пользы. Дальнейшее исследование данного явления в плодоводстве является важным.

Рис. 5. Типы микоризы плодовых и ягодных пород: А. Эндо-эктотрофная (переходная)! 1 - яблоня; 2 - груша; 3 - орешник; 4 - слива; 5 - малина; 6 - смородина. Б. Эндотрофная (внутри в клетках паренхимы коры черной смородины). По Сергеевой