Корень — основной орган высшего растения. В зависимости от типа растения корневая система может быть разной длины. Независимо от физического размера растения, корни выполняют три основные функции:

1 — поглощение воды и питательных веществ,
2 — хранение «строительных материалов» растения,
3 — физическая поддержка растения над землей.

Через корень растения поглощают из почвы воду, ионы минеральных солей, которые взаимодействуют с притекающими из листьев продуктами фотосинтеза, образуя ряд органических соединений — продуктов первичного и вторичного метаболизма. Под действием корневого давления и транспирации ионы и органические молекулы передвигаются по сосудам ксилемы в стебель и листья. В корнях осуществляется также биосинтез ряда вторичных метаболитов, в частности алкалоидов. Отсюда же из корня движутся некоторые гормоны (особенно цитокинины и гиббереллины), синтезированные в меристематических зонах корней и необходимые для роста и развития надземных частей растений.

Помимо главнейших, корень нередко приобретает и другие функции, так как способен к метаморфозам. Иногда корень выполняет роль дыхательного органа, взаимодействует с корнями других растений, микроорганизмами и грибами, находящимися в почве.

Корень — осевой орган, имеющий более или менее цилиндрическую форму и обладающий радиальной симметрией. Он способен к росту до тех пор, пока сохраняется апикальная (верхушечная) меристема. Морфологически корень отличается от побега тем, что на нем никогда не возникают листья, а апикальная меристема покрыта так называемым корневым чехликом.
Подобно побегу, корень способен к ветвлению. В результате образуется корневая система , под которой понимают совокупность корней одного растения.

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 .

У высших споровых растений — плаунов, хвощей, папоротников — главный корень вообще не образуется и с самого начала формируются только придаточные корни.

Корень, как и побег, обладает неограниченным ростом. Растет он меристематической верхушкой, которая защищена корневым чехликом.

{hsimage||center}

Зоны молодого корня . Различные части корня выполняют неодинаковые функции и характеризуются определенными морфологическими особенностями. Эти части получили название зон (см.рисунок). Кончик корня снаружи всегда прикрыт корневым чехликом, защищающим апикальную меристему. Клетки корневого чехлика продуцируют слизь, покрывающую поверхность молодого корня. Благодаря слизи снижается трение о субстрат, и его частицы легко прилипают к корневым окончаниям и корневым волоскам. Корневой чехлик выполняет и другую важную функцию, контролируя, в частности, реакцию корня на гравитацию (положительный геотропизм).

Под чехликом располагается зона деления , представленная меристематической верхушкой корня, его апексом. В результате активности апикальной меристемы формируются все прочие зоны и ткани корня. Делящиеся клетки сосредоточены в зоне деления, имеющей размеры около 1 мм. Эта часть молодого корня заметно отличается от прочих зон своей желтой окраской.

Вслед за зоной деления располагается зона растяжения (роста) . Она также невелика по протяженности (несколько миллиметров), выделяется светлой окраской и как бы прозрачна. Клетки этой зоны практически не делятся, но способны растягиваться в продольном направлении, проталкивая корневое окончание в глубь субстрата. Они характеризуются высоким тургором, что способствует активному раздвиганию частиц почвы. В пределах зоны роста происходит дифференциация первичных проводящих тканей.

Окончание зоны роста заметно по появлению на эпиблеме многочисленных корневых волосков. Корневые волоски располагаются в зоне всасывания , функция которой понятна из ее названия. На корне она занимает участок от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров. В отличие от зоны роста участки этой зоны уже не смещаются относительно частиц субстрата.

Основную массу воды и растворов солей молодые корни усваивают в зоне всасывания с помощью корневых волосков.

Выше зоны всасывания, там, где исчезают корневые волоски, начинается зона проведения . Строение этой зоны на разных ее участках неодинаково. По этой части корня вода и растворы солей, поглощенные корневыми волосками, транспортируются в вышележащие органы растения.

Растения, выращиваемые аэропонически, имеют корни, которые фактически находятся в воздушной среде! Аэропоника учит нас тому, что растения могут нормально расти, даже если его корни находятся на свету, но при условии 100% относительной влажности.

Однако, воздействие света приводит к появлению водорослей. Водоросли появляются в виде зеленой или коричневой слизи на корнях, стенках контейнера и в трубах. Некоторые исследования показали, что растения страдают, когда их корни подвергаются воздействию света, однако это, вероятнее всего, объясняется воздействием на корни появляющихся водорослей. Водоросли являются конкурентом для растений как за воду и питание, так и за кислород. Чтобы предохранить себя от этой неприятности рекомендуется использовать непрозрачные контейнеры, трубы и резервуары для любых гидропонических систем. Темные цвета, такие как темно-зеленый, темно-синий и черный лучше всего при защите от прямого света.

Также следует помнить, что корни растения очень нежные и их очень легко можно повредить, даже дотронувшись рукой. На каком-то этапе вам необходимо будет пересадить вашу рассаду или черенки в ваш гидропонный сад. Будьте очень терпеливы и нежны, корни всегда должны быть увлажнены. Возможно корни при росте могут начать препятствовать нормальному омыванию или дренажу в системе, у вас не будет других вариантов, кроме как поправить их положение — вы можете их случайно повредить, если не будете осторожны.

Крайне важно постоянно поддерживать достаточную влажность корневой системы растения. Низкая влажность может вызвать пересыхание и гибель корней будет неизбежна. Также помните, что нельзя оставлять корни погруженными в стоячую воду, так как они могут погибнуть от недостатка кислорода. Гибель корня можно увидеть, если он высох, сморщен, иногда начинается гниль. Если корни растения погибнут, шанса вернуть их к жизни уже не будет. Если повреждение корней серьезное, вы рискуете потерять урожай.

1. Какие виды корней вам известны?

Различают три вида корней: главные, придаточные и боковые.

2. Какие функции выполняет корень?

Корни закрепляют растение в почве и прочно удерживают его в течение всей жизни. Через них растение получает из почвы воду и растворённые в ней минеральные вещества. В корнях некоторых растений могут откладываться и накапливаться запасные вещества.

Вопросы

1. Какое влияние оказывают условия среды на корневую систему растений?

Глубина проникновения в почву корней растений зависит от условий, в которых они произрастают. Так, на сухих полях корни пшеницы достигают 2,5 м длины, а на орошаемых - всего 50 см, но там они гуще.

Из-за вечной мерзлоты в тундре корни растений расположены у поверхности, а сами растения низкорослые. Например, у карликовой берёзы корни проникают в почву на глубину не более 20 см. Растения пустынь имеют очень длинные корни, так как грунтовые воды расположены глубоко. У ежовника безлистного корни уходят в почву на 15 м.

2. С чем связаны видоизменения корней?

У некоторых видов растений корни видоизменились и стали выполнять дополнительные функции в процессе приспособления к условиям существования.

3. Как называют корни моркови, георгины, плюща, орхидеи?

Корни моркови называют корнеплодами, георгины - корневыми клубнями, плюща - корнями-прицепками, орхидеи - воздушными корнями.

4. Какие из известных вам растений образуют корнеплоды?

Редис, турнепс, свёкла, репа, брюква и другие растения запасают питательные вещества в корнеплодах.

5. Какую роль играют корнеплоды в жизни двулетних растений?

Корнеплоды нужны, как накопители питательных веществ, которые они будут использовать для роста растения на втором году жизни.

Подумайте

1. С чем связано видоизменение корней у растений?

Корни видоизменились и стали выполнять дополнительные функции в процессе приспособления к условиям существования.

2. Почему на корнях водных растений отсутствуют корневые волоски?

Корневые волоски значительно увеличивают всасывающую поверхность корня. У водных растений они отсутствуют, т.к. необходимости в этом нет (кругом вода).

ПИТАНИЕ ВОДНЫХ РАСТЕНИЙ В АКВАРИУМАХ

Дата: 2012-09-23

Питание водных растений

М.ЦИРЛИНГ
г. Санкт-Петербург

Окончание.
Начало см. в №6/2003 г.
и №1/2004 г.

Каким бы сбалансированным ни было содержание питательных веществ в воде аквариума (вне зависимости от их концентрации), состояние грунта для 90% растений имеет первостепенное значение, так как подавляющее большинство представителей аквариумной флоры в действительности является амфибиями и, соответственно, именно корневое питание определяет их рост. Поэтому формирование грунта и контроль за его состоянием - ключевая задача для аквариумиста, содержащего декоративный комнатный водоем с растениями.

Начну с того, что, занимаясь оформлением и запуском новых аквариумов в самых разных условиях, я всегда сталкивался с тем, что до формирования полноценного грунта биологическое равновесие в аквариуме или не наступало, или не было устойчивым.

Фото аквариум с подкормленными растениями

Параллельно с этим и развитие растений с преимущественным корневым питанием было неравномерным.
Летом 2003 года я провел ряд опытов, которые подтвердили сделанные мною предварительные выводы. В качестве полигона для экспериментов использовал три свободные 200-литровые емкости. Две из них заполнил старой водой из функционирующего бассейна, плотно засаженного водными растениями и заселенного большим количеством рыб. В качестве грунта использовал чистый морской гравий с размером частиц 2-5 мм.

Первый из этих аквариумов был задействован как изолированная система с собственным техническим оборудованием, а второй включен в цепь водоемов, соединенных с бассейном, со скоростью потока воды 250-300 литров в час. Подбор растений, состав и количество рыб, освещение, температура воды в обеих емкостях были одинаковыми. В изолированном аквариуме два раза в неделю подменивалась вода (примерно 10%). Второй аквариум и бассейн имели проточную систему с ежедневной заменой около 3% воды. Состояние гидрофитов во всех водоемах было практически одинаковым; полноценный рост эхинодорусов, апоногетонов, лимнофил,
амманий начался только по прошествии 5-6 недель после высадки.

Надо отметить, что в течение этого срока образовывавшийся ил располагался на поверхности субстрата и легко удалялся сифоном без его заглубления в грунт. За этот период удалять осадок пришлось 2 раза. И только в конце второго месяца в нижнем и среднем слоях грунтовой массы сформировалась питательная среда, произошла первичная минерализация ила, что дало старт быстрому развитию растений.
Третий двухсотлитровый аквариум использовался практически так же, как и второй, с включением в проточную систему бассейна, но в него был уложен старый грунт, слегка промытый от избытка ила. Так вот в
этом сосуде полноценное развитие растений началось уже к концу второй недели.
Полагаю, проведенный опыт достаточно убедительно показал, что рост растений с развитой корневой
системой напрямую зависит от питательной ценности грунта. Кстати, для чистоты эксперимента никакие удобрения в описанные выше аквариумы не вносились.

Фото шарики из глины и торфа

Здесь следует дать некоторые разъяснения по поводу корневой системы аквариумной флоры.
У растений, развивающихся в воздушной среде, корневая система не только сильно развита, но и обладает большим количеством корневых волосков, функцией которых является прежде всего извлечение грунтовой воды, а во вторую очередь - минеральных веществ. У болотных растений корневых волосков очень мало, а у водных форм они могут практически отсутствовать, так как вопрос водоснабжения истинных гидрофитов не актуален. Тем не менее корневая система у водных форм развита очень хорошо и суммарная площадь сравнительно длинных, хорошо разветвленных и толстых корней вполне обеспечивает ассимиляцию необходимых питательных веществ из грунта. Кстати, это одна из причин относительно легкого перехода воздушных форм некоторых видов растений под воду - избыточная корневая система постепенно уменьшает площадь всасывания. А переход растений из погруженного состояния в воздушную среду происходит значительно труднее не только по причине неподготовленности наружных тканей, но и в силу недостаточного развития и отсутствия готовности корневой системы к усвоению воды из грунта.

Наиболее доступными и широко используемыми удобрениями для подкормки аквариумных растений являются комбинированные шарики из торфа и глины. Иногда в них добавляют сапропель. Очень подробные и интересные рекомендации приведены в статье О.Мисникова «Использование в аквариумистике продуктов на основе торфа и сапропеля» («Аквариум» № 3. 2002 г.). К сожалению, оценить по достоинству на практике все приведенные автором рекомендации я не успел. Тем не менее могу по-прежнему рекомендовать любителям аквариумных растений использовать в качестве подкормки различные глины (их легко идентифицировать по
внешнему виду); с некоторой осторожностью (в микродозах и только в составе смесей) использовать торф, так как достоверно оценить его качество и происхождение довольно трудно (если, конечно, не заниматься его добычей самостоятельно).

Фото высушенный гумус сформированный в шарики

Что касается сапропеля - увы. я в этом вопросе отношусь к консерваторам. Неоднократно приобретаемые мною в магазинах образцы этого продукта доверия не вызывали. Я, например, элементарно боюсь внести инфекцию в аквариум, а г-н Мисников обращает внимание еще и на возможность присутствия нежелательных химических соединений в некоторых видах сапропеля.
Глиняные шарики содержат большое количество минеральных веществ, необходимых растениям при корневом питании. Размокнув в грунте и выполнив свою роль стартового «корма» для растений, глина легко удаляется при чистке грунта с помощью сифона. Поэтому отрицательного воздействия на аквариумную среду она практически не оказывает. Конечно, теоретически можно предположить, что своевременно не удаленная избыточная глина будет слеживаться, но на практике это случается только у очень нерадивого любителя водной флоры.
Наилучшими с точки зрения аквариумистики характеристиками обладают красная, шамотная (серая и белая) и голубая глины. Красная, с высоким содержанием железа, лучше всего стимулирует рост кувшинок, криптокорин, барклай. Шамотная и особенно голубая глины больше подходят эхинодорусам, апоногетонам, кубышкам, сагиттариям и валлиснериям. Длинностебельники благодарно отзываются на внесение любой из вышеперечисленных видов глины.

Питательные свойства торфа по сравнению с глиной проявляются несколько позже. Поэтому сочетание этих двух компонентов может дать очень хороший эффект на достаточно продолжительный срок. Но верховой торф обладает и еще одним полезным для грунта свойством - он довольно быстро снижает его активную реакцию до оптимальных значений (рН 5,5-6), в то время как новый нейтральный грунт имеет значение рН, близкое к 7.
Верховой волокнистый торф сохраняется в грунте не менее 6 месяцев, не нарушая обменных процессов и биологического равновесия в аквариуме. Удалить его из грунта воронкой или сифоном значительно труднее, чем глину, но в этом и нет необходимости. По мере разложения торф превращается в обычный органический ил (детрит), который легко удаляется при плановых уборках.
Более сложные питательные грунты можно использовать только при выращивании растений в отдельных горшках. В этих случаях кроме предложенных выше компонентов допустимо применение любых видов садовых земель с всевозможными органическими добавками. Но в любом случае я рекомендую перемывать или менять такой сложный грунт каждые 6 месяцев.

Фото белая, серая и красная глина из подмосковья

В сложные органические грунты иногда вносят и комплексные минеральные удобрения. Гранулированные, типа «Кемира», очень удобны и, надо отметить, дают хороший результат в начальном периоде. Их можно добавлять и в заготовленную густую глиняно-торфяную массу перед формированием шариков (не более 5-10% общей массы). Гранулы, как уже говорилось ранее, можно вносить под корни растений в любое время.
Медленнорастворяющиеся гранулированные удобрения (например, AVA) целесообразно использовать и при формировании аквариумного грунта. Они начинают растворяться только под воздействием ферментов, выделяемых корнями растений, и потому не стимулируют роста нежелательных водорослей, а также не изменяют химического состава воды и грунта. Гранулы такого удобрения можно найти в свободном грунте (вне корней растений) даже через год после загрузки.

Некоторые аквариумные фирмы выпускают специальные таблетиро-ванные удобрения, которые медленно растворяются под корнями растений. Эти подкормки дают очень неплохой результат при внесении в новый «пустой» аквариумный грунт (субстрат без добавок) после появления первых признаков роста растений. Целесообразно воспользоваться ими и после генеральной уборки аквариума. Добавление удобрений такого рода в старый, уже сформированный грунт большого эффекта не дает.

Фото голубая и красная глина из Санкт-Петербурга

Еще одним важным включением в грунт можно считать кальциево-маг-ниевые породы, к каковым, в частности, относятся мягкий пористый туф или ракушечник. Полутора-двухсантимстровые кусочки туфа в верхнем слое грунта плотно оплетаются ризоидами крыловидного папоротника, а корневая система анубиасов оказывается более развитой в тех местах, где были подложены гранулы туфа и ракушечника.
Надо отметить, что такая же реакция отмечается и у больбитиса. Его ризоиды врастают в пористый известняк, фрагментарно уложенный в старый заиленный аквариумный грунт. При этом, правда, считаю нужным напомнить любителям водных растений, что удовлетворительное развитие вай больбитиса Хейделота можно наблюдать в воде общей жесткостью не выше 4°.

Для того чтобы оценить практическую полезность применения туфа, я провел эксперимент. В одном из аквариумов в грунте с одной стороны от растений были размещены кусочки пористого туфа, а в другом - частицы вымоченной древесины и комочки торфа.
Реакцию на древесину и торф нельзя назвать отрицательной, но в грунте без добавок корни развивались практически теми же темпами. А вот кальциево-магниевые добавки явно оказали стимулирующий эффект. По крайней мере в зоне размещения туфа корневая система выглядела существенно развитее. Плюс ко всему корни растений активно проникали в мягкий туф, в то время как пористую древесину они предпочитали обходить стороной.

В заключение хочу еще раз подчеркнуть, что водные растения в малых замкнутых водоемах, каковыми являются аквариумы, развиваются удовлетворительно только при полной и устойчивой сбалансированности экосистем с необходимым оптимальным набором физических и химических факторов среды.

Журнал Аквариум 2004 №2