Вопрос 3 - морфология, анатомическое строение и физиологические функции корневой системы виноградного растения. Основные агротехнические приемы, способствующие развитию корневой системы.

Корень выполняет ряд жизненно важных функций. Он выполняет якорную функцию, закрепляя виноградное растение в почве. Важнейшая функция корня это поглощение из почвенной среды воды, питательных элементов, транспорт их в стебель. По проводящей системе корней также осуществляется транспорт органических веществ. В корнях винограда накаплива­ется большое количество запасных питательных веществ, и проис­ходят сложные биохимические процессы. Корень выделяет в почву некоторые продукты метаболизма, осуществляет симбиотическое взаимодействие с микоризой. У растений, полученных из семян, — сеянцев—корень развивается из ме­ристемы зародышевого корешка. При этом образуется главный (стержневой) Корень, который направляется вер­тикально в глубь субстрата; очень быстро на нем развиваются корневые волоски, и они начинают выполнять функцию поглощения. По мере раз­вития главного корня на нем за­кладываются корни следующего по­рядка ветвления и т. д. Корни сле­дующих порядков закладываются в периферическом слое клеток цент­рального цилиндра—перицикла, кото­рый обладает меристематической ак­тивностью. В процессе последователь­ного ветвления главного корня фор­мируется корневая система—совокуп­ность корней разных порядков ветления. Корневая система у сеянца имеет преимущество в развитии, а боковые корни менее развиты У сеянца имеется корневая шейка— Место перехода корня в стебель. При укоренении стеблевых частей придаточные корни образуются из клеток перицикла. Виноград обладает высокой корнеобразующей способностью. При создании соответствующих условий на укореняемых черенках образуется большое количество придаточ­ных корней, а корневая система, формирующаяся при этом, имеет мочковатый характер. На части черенка, размещенной в субстрате, придаточные корни преимущественно образуются на узлах. Подземная часть куста, полученного вегетативным путем, состоит из подземного ствола (подземного штамба), об­разующегося из части черенка, помещенной в почву, и ярусов адвентивных корней. На нижнем узле подземного штамба (пятке) образуются главные, или пяточные, корни, они проникают на самую большую глубину, обеспечивают устойчивость рас­тения к недостатку влаги. В средней части подземного штамба формируются ярусы боковых корней, они размещаются в слоях почвы, за которыми осуществляется регулярный уход. В верхней части подземного штамба непосредственно под поверхностью почвы образуются росяные (поверхностные) корни. Корни проникают на большую глубину, в от­дельных случаях до 14 м. Боковые корни простираются на значительное расстояние в горизонтальном направлении. На по­следнем порядке ветвления располагаются тонкие мочки корней, которые выполняют функцию взаимодействия с почвенной сре­дой. Строение конечной части корня не зависит от способа размножения. На самом кончике размещается корневой чехлик— конусовидное образование, состоящее из толстостенных клеток, плотно прилегающих друг к другу. Чехлик прикрывает нежные клетки апикальной меристемы, которые образуют зону роста корня (длиной около 1 мм). За зоной роста располагается зона растяжения, клетки которой, оставаясь недифференциро­ванными, интенсивно растягиваются, длина этой зоны 3...5 мм. Быстрое деление и растяжение в зонах роста и растяжения приводит к интенсивному поглощению воды из почвы, а также проталкиванию чехлика в новые слои почвенной среды. При этом поверхностные слои клеток чехлика слущиваются, а часть апикальной меристемы, прилегающая к чехлику, формирует но­вые слои клеток чехлика. За зоной растяжения происходит дифференцировка клеток. Наружный слой клеток корня (эпидермис) образует выросты—корневые волоски, которые плотно прилегают к частицам почвы и резко увеличивают площадь -контакта корня с почвой. Клетки эпидермиса в зоне корневых волосков — зоне поглощения—имеют целлюлозную оболочку, сна­ружи которой образуются выделения, улучшающие контакт с почвой. Они имеют крупные вакуоли, а цитоплазма сосре­доточена вдоль стенок. Длина зоны поглощения корня достигает 2 см.. По мере роста корня зона поглощения перемещается акропетально, более старые корневые волоски, расположенные дальше от кончика, отмирают, на кончике образуются новые. Продолжительность жизни корневых волосков зависит от ско­рости роста корня: чем быстрее растет корень, тем быстрее Перемещается зона поглощения и тем меньше живут корневые волоски. За зоной поглощения располагается проводящая зона корня—здесь отсутствуют корневые волоски и теряется функция поглощения. Анатомия. Процесс роста и дифференцировки клеток и тканей корня происходит по следующей схеме. Апикальная меристема рас­положена непосредственно под чехликом и состоит из трех слоев инициальных клеток: дерматогена, периблемы и плеромы. В ре­зультате деления, роста и дифференцировки их формируются элементы первичного строения корня: клетки дерматогена восстанавливают чехлик, а также формируют эпидермис, пе­риблемы — первичную кору, а плеромы — центральный цилиндр. В зоне поглощения корень имеет первичное строение. На поперечном срезе можно увидеть следующие его элементы: снаружи корень покрыт эпидермисом, состоящим из одного слоя клеток, образующих корневые волоски. Под ними рас­полагается экзодерма (интеркутис), выполняющая защитную функцию. У представителей европейско-азиатского винограда экзодерма состоит из одного слоя плотно расположенных клеток, а у представителей американских видов—двух слоев. Стенки основной массы клеток интеркутиса опробковевают. Это обеспечивает; защиту молодому корню при сохранении его взаимодействия с клетками эпидермиса и почвенной средой. Под экзодермой располагается паренхима первичной коры (мезодерма), состоящая из 10...25 слоев крупных тонкостенных клеток почти округлой формы с крупными межклетниками. Клетки коровой паренхимы выполняют функцию проведения воды и питательных элементов к центральному цилиндру, и в них накапливаются запасные вещества. За коровой паренхимой располагается эндодерма, со­стоящая из одного слоя тонкостенных, плотно прилегающих друг к другу клеток, выполняющих защитную и транспортную функции. Стенки части клеток эндодермы опробковевают, кроме так называемых «пропускных» клеток, расположенных напротив сосудов ксилемы и обеспечивающих поступление воды и пи­тательных веществ в центральную часть корня. Эпидермис, интеркутис, коровая паренхима и эндодерма со­ставляют первичную кору корня. Первичная кора окружает центральный цилиндр. С наружной стороны центральный цилиндр окружен несколькими слоями клеток перицикла, обладающего периодической меристематической активностью и дающего начало боковым корням следую­щих порядков ветвления. К центру от перицикла располагаются проводящие пучки радиального типа, включающие в себя сосуды первичной ксилемы, первичной флоэмы и паренхиму. В центре размещается слаборазвитая сердцевина.