Корнеплоды , какие овощи к ним относятся || Из чего образуется корнеплод

Историческое развитие корня

Филогенетически корень возник позже стебля и листа — в связи с переходом растений к жизни на суше и вероятно, произошёл от корнеподобных подземных веточек. У корня нет ни листьев, ни в определённом порядке расположенных почек. Для него характерен верхушечный рост в длину, боковые разветвления его возникают из внутренних тканей, точка роста покрыта корневым чехликом.

Применение корнеплодов

– овощные культуры, выращиваемые ради подземных сочных органов растения. Корнеплодами также называются и те части, которые собственно употребляются в пищу человеком и идут на корм животным. В формировании корнеплодов принимают участие главный побег (базальная часть первого побега растения), гипокотиль (часть растения расположенная между главным корнем и главным побегом) и главный корень растения.

К корнеплодам относятся следующие овощные культуры:

  • Свекла (буряк, бурак)
  • Морковь
  • Репа
  • Редис
  • Редька (европейская редька)
  • Турнепс (кормовая репа)
  • Пастернак (полевой борщ)
  • Сельдерей
  • Петрушка
  • Арракача
  • Брюква (калега, бухва, шведская репа)
  • Лоба (маргеланская редька, лобо, китайская редька)
  • Мака перуанская (клоповник Мейена, перуанский женьшень)
  • Скорцонера (козелец испанский, черный корень, сладкий испанский корень)
  • Овсяный корень (козлобородник пореелистный, трагопогон, белый корень, сальсифи)
  • Дайкон (японская редька, белая китайская редька, мули, байлобо, сладкая редька, белый редис)

В корнеплоде (как части растения) накапливаются питательные вещества – сахара, минеральные вещества, витамины, белки. Корнеплоды едят сырыми, вареными, тушеными, сушеными и консервированными.

Корнеплоды составляют заметную часть рациона жителей многих стран мира, в том числе и России. В нашей стране широко возделывают корнеплодные овощные культуры, особенно популярны 

. Корнеплоды богаты углеводами, содержат много минеральных веществ, витамины, белки и другие нужные организму вещества. В пищу корнеплоды употребляют в самом разном виде: сыром, тушеном, вареном, жареном, сушеном, консервированном.

В качестве кормовых корнеплодов в России выращивают морковь, свеклу, турнепс и брюкву. Эти корнеплоды дают много сочной массы, которая способствует лучшему усвоению животными грубых и концентрированных кормов.

Корнеплоды широко применяют и в медицине. Показания к применению того или иного корнеплода обусловлены содержащимися в нем полезными веществами. Так, например, морковь используют для лечения гиповитаминоза, редьку как мочегонное, свеклу и репу для улучшения пищеварения.

Типы корневых систем

Корнеплоды , какие овощи к ним относятся || Из чего образуется корнеплод

Различают два основных типа корневых систем: стержневая, имеющая хорошо развитый главный корень, и мочковатая. Мочковатая корневая система состоит из большого числа придаточных корней, одинаковых по величине. Вся масса корней состоит из боковых или придаточных корешков и имеет вид мочки.

Сильно разветвлённая корневая система образует огромную поглощающую поверхность. Например,

  • общая длина корней озимой ржи достигает 600 км;
  • длина корневых волосков — 10 000 км;
  • общая поверхность корней — 200 м2.

Это во много раз превышает площадь надземной массы.

Если у растения хорошо выражен главный корень и развиваются придаточные корни, то формируется корневая система смешанного типа (капуста, помидор).

Немного ботаники

формируется у растений с разной продолжительностью жизненного цикла, но чаще у двулетних. На первом году жизни у двулетних и многолетних корнеплодных растений развивается розетка листьев и корнеплод. На втором году жизни из почек, расположенных в пазухах розеточных листьев, развивается цветущий и плодоносящий стебель. После созревания семян растение отмирает.

https://www.youtube.com/watch?v=upload

Условно корнеплод можно разделить по вертикали на 3 части: головку, шейку и собственно корень. Верхняя часть корнеплода называется головка, она образована укороченным стеблем и несет на себе розетку листьев и почки. Головка – это надземная часть растения, имеющая наименьшую пищевую ценность, потому что содержит гораздо меньше по сравнению с другими частями питательных веществ, да к тому же сильно деревенеет.

Ниже головки находится шейка, представляющая собой гипокотиль и не имеющая листьев и боковых корней. Нижняя часть корнеплода – корень – имеет боковые корни, чем и отличается от шейки. Шейка и корень по наличию питательных веществ являются полноценными частями корнеплода. Снаружи корнеплод покрывает пробка (покровная ткань), внутрь от которой располагаются лубяная и древесная части корнеплода, состоящие в основном из запасающей паренхимы (ткани растения, выполняющей функцию хранения и запаса питательных веществ).

Внутреннее строение отдельных корнеплодов неодинаковое – в зависимости от того, в какой части (лубяной или древесной) в большей степени откладываются питательные вещества, корнеплоды делят на следующие типы:

  1. корнеплод типа моркови (морковь, петрушка, пастернак, сельдерей)
    Питательные вещества откладываются в основном в расположенном под пробкой вторичном лубе. Именно поэтому лубяная часть у корнеплодов типа моркови занимает большую часть корнеплода. Сердцевина корнеплода (древесная часть) окрашена слабее, имеет больше одревесневших клеток, содержит меньше питательных веществ. Чем меньше удельный вес сердцевины, тем питательнее будет корнеплод.
  2. корнеплод типа редиса (редис, редька, брюква, репа)
    Питательные вещества откладываются в древесной части корнеплода, которая и занимает большую его часть. Слаборазвитая лубяная часть в таких корнеплодах плотно прилегает к кожице. Корнеплоды имеют округлую или удлиненную форму, окраска от белой до темно-красной. Корнеплоды типа редиса богаты гликозидами и эфирными маслами.
  3. корнеплод типа свеклы (свекла сахарная, свекла столовая)
    Более светлые (древесные) и более темные (лубяные) кольца мякоти чередуются. Питательные вещества откладываются в лубяной части таких корнеплодов, а древесные кольца имеют больше количество одревесневших элементов и меньше питательных веществ.
Предлагаем ознакомиться  Домашние цветы больших размеров

Корнеплоды принадлежат к разным ботаническим семействам: семейству капустные (порядка Капустоцветные класса Двудольные отдел Цветковые) – редька, репа, редис, дайкон, лоба, турнепс, брюква, мака перуанская; семейству зонтичные (порядка Зонтикоцветные класса Двудольные отдел Цветковые) – морковь, пастернак, сельдерей, петрушка, арракача;

Корнеплоды , какие овощи к ним относятся || Из чего образуется корнеплод

семейству астровые (порядка Астроцветные класса Двудольные отдел Цветковые) – скорцонера, овсяный корень. Если корнеплоды семейства Капустные и Зонтичные выращиваются в нашей стране массово, то корнеплоды семейства Астровые не могут этим похвастаться. Однако некоторые огородники выращивают их на своем приусадебном участке.

Корнеплоды любят влагу и дают хорошие урожаи на плодородных рыхлых почвах, особенно с искусственным орошением.

Внешнее строение корня. Внутреннее строение корня

Корневой чехлик

Корень растёт в длину своей верхушкой, где находятся молодые клетки образовательной ткани. Растущая часть покрыта корневым чехликом, защищающим кончик корня от повреждений, и облегчает продвижение корня в почве во время роста. Последняя функция осуществляется благодаря свойству внешних стенок корневого чехлика покрываться слизью, что уменьшает трение между корнем и частичками почвы.

Клетки зоны деления активно делятся, протяженность этой зоны у разных видов и у разных корней одного и того же растения неодинакова.

За зоной деления расположена зона растяжения (зона роста). Протяжённость этой зоны не превышает нескольких миллиметров.

По мере завершения линейного роста наступает третий этап формирования корня — его дифференциация, образуется зона дифференциации и специализации клеток (или зона корневых волосков и всасывания). В этой зоне уже различают наружный слой эпиблемы (ризодермы) с корневыми волосками, слой первичной коры и центральный цилиндр.

Корнеплоды , какие овощи к ним относятся || Из чего образуется корнеплод

Корневые волоски — это сильно удлинённые выросты наружных клеток, покрывающих корень. Количество корневых волосков очень велико (на 1 мм2 от 200 до 300 волосков). Их длина достигает 10 мм. Формируются волоски очень быстро (у молодых сеянцев яблони за 30-40 часов). Корневые волоски недолговечны. Они отмирают через 10-20 дней, а на молодой части корня отрастают новые.

Это обеспечивает освоение корнем новых почвенных горизонтов. Корень непрерывно растёт, образуя всё новые и новые участки корневых волосков. Волоски могут не только поглощать готовые растворы веществ, но и способствовать растворению некоторых веществ почвы, а затем всасывать их. Участок корня, где корневые волоски отмерли, некоторое время способен всасывать воду, но затем покрывается пробкой и теряет эту способность.

Оболочка волоска очень тонкая, что облегчает поглощение питательных веществ. Почти всю клетку волоска занимает вакуоль, окружённая тонким слоем цитоплазмы. Ядро находится в верхней части клетки. Вокруг клетки образуется слизистый чехол, который содействует склеиванию корневых волосков с частицами почвы, что улучшает их контакт и повышает гидрофильность системы. Поглощению способствует выделение корневыми волосками кислот (угольной, яблочной, лимонной), которые растворяют минеральные соли.

Корневые волоски играют и механическую роль — они служат опорой верхушке корня, которая проходит между частичками почвы.

Под микроскопом на поперечном срезе корня в зоне всасывания видно его строение на клеточном и тканевом уровнях. На поверхности корня — ризодерма, под ней — кора. Наружный слой коры — экзодерма, вовнутрь от неё — основная паренхима. Её тонкостенные живые клетки выполняют запасающую функцию, проводят растворы питательных веществ в радиальном направлении — от всасывающей ткани к сосудам древесины.

Кора окружает центральный цилиндр корня. Она граничит со слоем клеток, долго сохраняющих способность к делению. Это перицикл. Клетки перицикла дают начало боковым корням, придаточным почкам и вторичным образовательным тканям. Вовнутрь от перицикла, в центре корня, находятся проводящие ткани: луб и древесина. Вместе они образуют радиальный проводящий пучок.

Проводящая система корня проводит воду и минеральные вещества из корня в стебель (восходящий ток) и органические вещества из стебля в корень (нисходящий ток). Состоит она из сосудисто-волокнистых пучков. Основными слагаемыми частями пучка являются участки флоэмы (по ним вещества передвигаются к корню) и ксилемы (по которым вещества передвигаются от корня). Основные проводящие элементы флоэмы — ситовидные трубки, ксилемы — трахеи (сосуды) и трахеиды.

Предлагаем ознакомиться  Рецепт приготовления вишневого ликера в домашних условиях

Процессы жизнедеятельности корня

Транспорт воды в корне

Всасывание воды корневыми волосками из почвенного питательного раствора и проведение её в радиальном направлении по клеткам первичной коры через пропускные клетки в эндодерме к ксилеме радиального проводящего пучка. Интенсивность поглощения воды корневыми волосками называется сосущей силой (S), она равна разнице между осмотическим (P) и тургорным (T) давлением: S=P-T.

Когда осмотическое давление равно тургорному (P=T), то S=0, вода перестаёт поступать в клетку корневого волоска. Если концентрация веществ почвенного питательного раствора будет выше, чем внутри клетки, то вода будет выходить из клеток и наступит плазмолиз — растения завянут. Такое явление наблюдается в условиях сухости почвы, а также при неумеренном внесении минеральных удобрений. Внутри клеток корня сосущая сила корня возрастает от ризодермы по направлению к центральному цилиндру, поэтому вода движется по градиенту концентрации (т. е. из места с большей её концентрацией в место с меньшей концентрацией) и создаёт корневое давление, которое поднимает столбик воды по сосудам ксилемы, образуя восходящий ток. Это можно обнаружить на весенних безлистных стволах, когда собирают «сок», или на срезанных пнях. Истекание воды из древесины, свежих пней, листьев, называется «плачем» растений. Когда распускаются листья, то они тоже создают сосущую силу и притягивают воду к себе — образуется непрерывный столбик воды в каждом сосуде — капиллярное натяжение. Корневое давление является нижним двигателем водного тока, а сосущая сила листьев — верхним. Подтвердить это можно с помощью несложных опытов.

Цель: выяснить основную функцию корня.

Корнеплоды , какие овощи к ним относятся || Из чего образуется корнеплод

Что делаем: растение, выращенное на влажных опилках, отряхнём его корневую систему и опустим в стакан с водой его корни. Поверх воды для защиты её от испарения нальём тонкий слой растительного масла и отметим уровень.

Что наблюдаем: через день-два вода в ёмкости опустилась ниже отметки.

Результат: следовательно, корни всосали воду и подали её наверх к листьям.

https://www.youtube.com/watch?v=ytpolicyandsafetyen-GB

Можно ещё проделать один опыт, доказывающий всасывание питательных веществ корнем.

Что делаем: срежем у растения стебель оставив пенёк высотой 2-3 см. На пенёк наденем резиновую трубку длиной 3 см, а на верхний конец наденем изогнутую стеклянную трубку высотой 20-25 см.

Что наблюдаем: вода в стеклянной трубке поднимается, и вытекает наружу.

Результат: это доказывает, что воду из почвы корень всасывает в стебель.

А влияет ли температура воды на интенсивность всасывания корнем воды?

Цель: выяснить, как температура влияет на работу корня.

Что делаем: один стакан должен быть с тёплой водой ( 17-18ºС), а другой с холодной ( 1-2ºС).

Что наблюдаем: в первом случае вода выделяется обильно, во втором — мало, или совсем приостанавливается.

Корнеплоды , какие овощи к ним относятся || Из чего образуется корнеплод

Результат: это является доказательством того, что температура сильно влияет на работу корня.

Тёплая вода активно поглощается корнями. Корневое давление повышается.

Холодная вода плохо поглощается корнями. В этом случае корневое давление падает.

Минеральное питание

Физиологическая роль минеральных веществ очень велика. Они являются основой для синтеза органических соединений, а также факторами, которые изменяют физическое состояние коллоидов, т.е. непосредственно влияют на обмен веществ и строение протопласта; выполняют функцию катализаторов биохимических реакций; воздействуют на тургор клетки и проницаемость протоплазмы; являются центрами электрических и радиоактивных явлений в растительных организмах.

Установлено, что нормальное развитие растений возможно только при наличии в питательном растворе трёх неметаллов — азота, фосфора и серы и — и четырёх металлов — калия, магния, кальция и железа. Каждый из этих элементов имеет индивидуальное значение и не может быть заменён другим. Это макроэлементы, их концентрация в растении составляет 10-2–10%. Для нормального развития растений нужны микроэлементы, концентрация которых в клетке составляет 10-5–10-3%. Это бор, кобальт, медь, цинк, марганец, молибден др. Все эти элементы есть в почве, но иногда в недостаточном количестве. Поэтому в почву вносят минеральные и органические удобрения.

Растение нормально растёт и развивается в том случае, если в окружающей корни среде будут содержаться все необходимые питательные вещества. Такой средой для большинства растений является почва.

Дыхание корней

Для нормального роста и развития растения необходимо чтобы к корню поступал свежий воздух. Проверим, так ли это?

Цель: нужен ли воздух корню?

Что делаем: возьмём два одинаковых сосуда с водой. В каждый сосуд поместим развивающие проростки. Воду в одном из сосудов каждый день насыщаем воздухом с помощью пульверизатора. На поверхность воды во втором сосуде нальём тонкий слой растительного масла, так как оно задерживает поступление воздуха в воду.

Предлагаем ознакомиться  Красивые клумбы с хвойными и цветами

Что наблюдаем: через некоторое время растение во втором сосуде перестанет расти, зачахнет, и в конце концов погибнет.

Результат: гибель растения наступает из-за недостатка воздуха, необходимого для дыхания корня.

Видоизменения корней

У некоторых растений в корнях откладываются запасные питательные вещества. В них накапливаются углеводы, минеральные соли, витамины и другие вещества. Такие корни сильно разрастаются в толщину и приобретают необычный внешний вид. В формировании корнеплодов участвуют и корень, и стебель.

Корнеплоды

Если запасные вещества накапливаются в главном корне и в основании стебля главного побега, образуются корнеплоды (морковь). Растения, образующие корнеплоды, в основном двулетники. В первый год жизни они не цветут и накапливают в корнеплодах много питательных веществ. На второй — они быстро зацветают, используя накопленные питательные вещества и образуют плоды и семена.

Корневые клубни

У георгина запасные вещества накапливаются в придаточных корнях, образуя корневые клубни.

Своеобразно изменены боковые корни у клевера, люпина, люцерны. В молодых боковых корешках поселяются бактерии, что способствует усвоению газообразного азота почвенного воздуха. Такие корни приобретают вид клубеньков. Благодаря этим бактериям эти растения способны жить на бедных азотом почвах и делать их более плодородными.

Ходульные

У пандуса, произрастающего в приливно-отливной зоне, развиваются ходульные корни. Они высоко над водой удерживают на зыбком илистом грунте крупные облиственные побеги.

Воздушные

https://www.youtube.com/watch?v=https:1ItJnWEqe4k

У тропических растений, живущих на ветвях деревьев, развиваются воздушные корни. Они часто встречаются у орхидей, бромелиевых, у некоторых папоротников. Воздушные корни свободно висят в воздухе, не достигая земли и поглощая попадающую на них влагу от дождя или росы.

Втягивающие

У луковичных и клубнелуковичных растений, например у крокусов, среди многочисленных нитевидных корней имеется несколько более толстых, так называемых втягивающих, корней. Сокращаясь, такие корни втягивают клубнелуковицу глубже в почву.

Столбовидные

https://www.youtube.com/watch?v=ytadvertiseen-GB

У фикуса развиваются столбовидные надземные корни, или корни-подпорки.

Почва как среда обитания корней

Почва для растений является средой, из которой оно получает воду и элементы питания. Количество минеральных веществ в почве зависит от специфических особенностей материнской горной породы, деятельности организмов, от жизнедеятельности самих растений, от типа почвы.

Почвенные частицы конкурируют с корнями за влагу, удерживая её своей поверхностью. Это так называемая связанная вода, которая подразделяется на гигроскопическую и плёночную. Удерживается она силами молекулярного притяжения. Доступная растению влага представлена капиллярной водой, которая сосредоточена в мелких порах почвы.

Между влагой и воздушной фазой почвы складываются антагонистические отношения. Чем больше в почве крупных пор, тем лучше газовый режим этих почв, тем меньше влаги удерживает почва. Наиболее благоприятный водно-воздушный режим поддерживается в структурных почвах, где вода и воздух находятся одновременно и не мешают друг другу — вода заполняет капилляры внутри структурных агрегатов, а воздух — крупные поры между ними.

Характер взаимодействия растения и почвы в значительной степени связан с поглотительной способностью почвы — способностью удерживать или связывать химические соединения.

Микрофлора почвы разлагает органические вещества до более простых соединений, участвует в формировании структуры почвы. Характер этих процессов зависит от типа почвы, химического состава растительных остатков, физиологических свойств микроорганизмов и других факторов. В формировании структуры почвы принимают участие почвенные животные: кольчатые черви, личинки насекомых и др.

В результате совокупности биологических и химических процессов в почве образуется сложный комплекс органических веществ, который объединяют термином «гумус».

Метод водных культур

В каких солях нуждается растение, и какое влияние оказывают они на рост и развитие его, было установлено на опыте с водными культурами. Метод водных культур — это выращивание растений не в почве, а в водном растворе минеральных солей. В зависимости от поставленной цели в опыте можно исключить отдельную соль из раствора, уменьшить или увеличить ее содержание. Было выяснено, что удобрения, содержащие азот, способствуют росту растений, содержащие фосфор — скорейшему созреванию плодов, а содержащие калий — быстрейшему оттоку органических веществ от листьев к корням. В связи с этим содержащие азот удобрения рекомендуется вносить перед посевом или в первой половине лета, содержащие фосфор и калий — во второй половине лета.

С помощью метода водных культур удалось установить не только потребность растения в макроэлементах, но и выяснить роль различных микроэлементов.

В настоящее время известны случаи, когда выращивают растения методами гидропоники и аэропоники.

Гидропоника — выращивание растений в сосудах, заполненных гравием. Питательный раствор, содержащий необходимые элементы, подаётся в сосуды снизу.

Аэропоника — это воздушная культура растений. При этом способе корневая система находится в воздухе и автоматически (несколько раз в течение часа) опрыскивается слабым раствором питательных солей.

Оцените статью
Технологичный огород
Adblock detector