Морфологічна будова вегетативних органів рослин

Вегетативні органи характерні лише для вищих рослин. Вони з’явилися в процесі еволюційного розвитку. До них належать корінь, стебло, листок і всі їх видозміни.

Морфологія кореня.

Корінь (radix) – це в основному підземний вегетативний орган рослин. У процесі еволюції він утворився пізніше надземних пагонів. Функції кореня: поглинання з грунту води і розчинів мінеральних речовин, утримання рослин у грунті, відкладання поживних речовин.

Відмінності між стеблом та коренем: ріст кінчиком вниз (за винятком деяких рослин, які ростуть на заболочених грунтах, в яких майже немає повітря, бічні корені можуть рости вгору); на корені не утворюються листки, вузли, меживузля, бруньки (за винятком придаткових); у кореня відсутній інтеркалярний ріст.

Види кореневих систем, їх розвиток. Залежно від походженя розрізняють головний корінь, додаткові (придаткові) і бічні корені. Головний корінь утворюється лише із зародкового корінця. Додаткові корені ростуть від стебла і листка або їхніх видозмін. Від головного і додаткового коренів вілходять бічні корені – осі вторинного і наступних порядків галуження.

За формою корені дуже різноманітні: нитко-, шнуро-, конусо-, веретено-, ріпо-, бульбоподібні тощо.

Сукупність усіх коренів рослини називають кореневою системою.

За формою розрізняють два типи кореневих систем: стрижневу і мичкувату. Стрижнева система має добре виражений головний корінь, що займає в груті вертикальне положення; від нього відходять бічні корені, які розташовуються в грунті радіально. Якщо від головного кореня відходять бічні корені, коренева система називається стрижневою галузистою; якщо ж бічних коренів майже немає або вони зосереджені в нижній частині головного кореня – система називається стрижневою нерозгалуженою. Стрижнева система притаманна рослинам класу двосім’ядольних (люцерна, соя, горох, соняшник тощо).

У мичкуватої кореневої системи всі корені майже однакові за розмірами, за походженням - це додаткові корені, які пучком ростуть від основи стебла. Мичкувата коренева система формується під час кущіння. При цьому на підземній частині стебла утворюється вузол кущіння, із якого розвиваються додаткові пагони (підземне галуження) і численні додаткові корені, що й веде до утворення мичкуватої кореневої системи. Така коренева система характерна для класу односім’ядольних (жито, пшениця, овес, кукурудза) і лише як виняток існує в класі двосім’ядольні (деякі види жовтецю, подорожник тощо).

У деяких рослин можуть бути розвинені головний корінь з бічними і додаткові. Така сукупність коренів складає мішану кореневу систему (суниці, полуниці).

Корені і кореневі системи розвиваються не лише в грунті. Деякі рослини розвивають кореневу систему в повітрі (епіфіти, види орхідних), у воді (гідрофіти: ряска, жабуриння), у товщістебел інших рослин (присоски рослин-паразитів і напівпаразитів – омели, повитиці тощо).

Видозміни (метаморфози) коренів. Залежно від функцій, які виконують корені, вони можуть видозмінюватись. До видозмінених коренів належать:

1. запасаючі корені;

2. коренеплоди,

3. коренебульби, або кореневі шишки;

4. повітрянні,

5. дихальні,

6. ходульні корені;

7. гаусторії;

8. контрактильні корені;

9. кореневі мички;

10. мікориза;

11. кореневі бульбочки.

Запасаючими є корені, в паренхімі яких відкладаються запасні поживні речовини.

Коренеплоди формуються за рахунок відкладення запасних поживних речовин в головному корені, підсім’ядольному коліні і вкороченому видозміненому пагоні (буряки). Залежно від характеру продуктів запасу і використання розрізняють три види коренеплодів: столові – для харчування (столові буряки, морква, петрушка); кормові – як корм для СГ тварин (кормові буряки, морква, турнепс); технічні – в промисловості (цукрові буряки).

Кореневі бульби, або кореневі шишки утворюються бічними і додатковими коренями (жоржини, чистяк, батат). Від бульб – видозмін пагонів (картопля, топінамбур) кореневі шишки відрізняються відсутністю вічок (бічних бруньок) і лусок – видозмінених листків.

Повітряні корені за походженням додаткові. Утворюють повітряну мичкувату систему (види родини орхідних) або формуються на пагонах рослин, ростуть униз і, досягаючи грунту вростають в нього, виконуючи функції звичайних коренів. Повітряні корені деяких рослин (орхідея яванська) мають листковидну форму і містять хлоропласти.

Ходульні корені додаткові за походженням. Вони розвиваються у такзваних мангрових рослин, що ростуть в зоні приливів іє додатковою опорою рослин. Мангрова рослинність характерна для побереж океанів.

Гаусторії – це придаткові всисні корені рослин-паразитів і напівпаразитів, які поселяються на коренях або в кроні рослин-господарів.

Контрактильні, або втягуючі корені можуть бути головними і додатковими. Ці корені здатні скорочуватися, втягуючи рослину або її частину (кореневища, цибулини тощо) глибоко в грунт, щро дозволяє легше переносити несприятливі кліматичні умови (проліски, женьшень, конюшина, люцерна, морква тощо).

Кореневі мички являють собою ефемерні нитковидні корені, що розвиваються біля поверхні грунту в дощовий період і відмирають, коли наступає посуха.

На коренях можуть оселятися гриби або бактерії. Якщо на коренях оселився гриб, утворюється симбіотичний орган, який називають грибокоренем, або мікоризою. В цьому випадку гіфи гриба замінюють рослині кореневі волоски. Гіфи гріба можуть обплітати корінь ззовні (ектотрофна (зовнішня) мікориза) або проникати всередину (ендотрофна (внутрішня) мікориза).

У корені деяких рослин (бобові, лохові) впроваджуються бактерії, які подразнюють клітини господаря, сприяючи утворенню наростів-бульбочок, через що бактерії отримали назву бульбочкових. Їх особливість полягає в здатності засвоювати молекулярний азот повітря, переводячи його в сполуки, які можуть споживати вищі рослини. Підраховано, що на 1 га посіву люцерни бульбочкові бактерії можуть засвоїти 150-200 кг вільного азоту. Бульбочкові бактерії були відкриті в 1866р. вченим-біологом М.С.Вороніним.

Використання коренів. Галузі використання коренів: медицина – як лікарська сировина (корінб валеріани, алтеї, женьшеню, ревеню); цукрова промисловість (коренеплоди цукрових буряків); харчова промисловість (коренеплоди столових буряків, моркви, петрушки, редису, редьки); тваринництво (кормовий буряк, морква, турнепс); різні галузі промисловості: для отримання каучуку (корені кок-сагизу, тау-сагизу, кримсагизу), гутаперчі (корені брусники бородавчастої), рослинних барвників (корені алкани красильної, марени красильної, кермеку).