У ели поверхностное расположение корней причина и следствие
Обновлено: 02.07.2024
В последние годы все шире при создании лесных культур используется посадочный материал с закрытой корневой системой. Накопление производственного опыта показало, что приживаемость лесных культур, созданных сеянцами с закрытой корневой системой в таежной зоне, выше таковой при использовании посадочного материала с открытой корневой системой. Однако создание лесных культур на гарях в южной части ленточных боров Алтайского края показало другие результаты. Здесь использование сенцев с закрытой корневой системой даёт близкие показатели приживаемости. Обследование показало, что главной причиной низкой приживаемости сеянцев с закрытой корневой системой является загиб стержневого корня из-за недостаточной глубины ячейки. В результате при высаживании сеянцев на лесокультурную площадь корни развиваются не вглубь почвы, а параллельно ее поверхности. В то же время в сухих лесорастительных условиях ленточных боров в первой половине лета наблюдается иссушение почвы до уровня влажности завядания на глубину до 20 см. Последнее приводит к гибели сеянцев, корни которых находятся ближе 20 см к поверхности почвы. У сеянцев с открытой корневой системой стержневой корень, напротив, растет вниз и достигает глубины поднятия капиллярной влаги. Повышению приживаемости также способствует заглубленная посадка в дно борозд, проложенных плугом ПКЛ-70. У сеянцев с открытой корневой системой стержневой корень, напротив, растет вниз и достигает глубины поднятия капиллярной влаги. Повышению приживаемости также способствует заглубленная посадка в дно борозд, проложенных плугом ПКЛ-70. Для повышения приживаемости и сохранности лесных культур необходимо увеличить глубину ячейки в кассете при выращивании сеянцев с закрытой корневой системой, а также строго соблюдать технологию посадки лесных культур, запретив использование механизированной посадки и меча Колесова.
1. Залесов С.В., Залесова Е.С., Зверев А.А., Оплетаев А.С., Терин А.А. Формирование искусственных насаждений на золоотвале Рефтинской ГРЭС // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. 2013. № 2 (332). С. 66–73.
Zalesov S.V., Zalesova E.S., Zverev A.A., Opletaev A.S., Terin A.A. The Method of Growing Artificial Pine Stands at the Ash Dumps of the Reftinskaya Power Plant // Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedeniy. Lesnoy zhurnal. 2013. № 2 (332). Р. 66–73 (in Russian).
2. Залесов С.В., Лобанов А.Н., Луганский Н.А. Рост и продуктивность сосняков искусственного и естественного происхождения. Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. ун-т, 2002. 112 с.
Zalesov S.V., Lobanov A.N., Lugansky N.A. The growth and productivity of pine forests of artificial and natural origin. Yekaterinburg: Ural. gos. lesotekhn. un-t, 2002. 112 р. (in Russian).
3. Иванюшева Г.И., Казаков В.И., Калякин А.Б., Лобанова Е.Н., Межибовский А.Н., Пентелькина Н.В., Проказин Н.Е., Родин С.А., Румянцева С.А., Рыбальченко Н.Г., Суворов В.И. Технологическое обеспечение работ по лесовосстановлению. Пушкино: ВНИИЛМ, 2012. 212 с.
Ivanyusheva G.I., Kazakov V.I., Kalyakin A.B., Lobanova E.N., Mezhibovsky A.M., Pentelkina N.V., Prokazin N.E., Rodin S.A., Rumyantseva S.A., Rybalchenko N.G., Suvorov V.I. Technological support of reforestation works. Pushkino: VNIILM, 2012. 221 р. (in Russian).
4. Ананьев Е.М. Причины низкой приживаемости лесных культур, созданных сеянцами с закрытой корневой системой // Актуальные проблемы лесного комплекса. 2017. № 49. С. 58–62.
Ananyev E.M. Reasons for the low survival rate of forest crops created by seedlings with a closed root system // Aktual’nyye problemy lesnogo kompleksa. 2017. № 49. Р. 58–62 (in Russian).
6. Огиевский В.В., Хиров А.А. Обследование и исследование лесных культур (методическое пособие для лесоводов). М.: Лесная промышленность, 1964. 51 с.
Ogievsky V.V., Khirov A.A. Inspection and study of forest crops (a manual for foresters). M.: Lesnaya promyshlennost’, 1964. 51 p. (in Russian).
8. Баранник Л.П., Заболоцкий В.И., Ишутин Я.Н. Лесовосстановление на крупноплощадных гарях в ленточных борах Алтайского края: рекомендации. Барнаул: АГАУ, 2005. 16 с.
Barannik L.P., Zabolotsky V.I., Ishutin Y.N. Reforestation on large-scale burnt areas in the tape forests of the Altai Territory: recommendations. Barnaul: AGAU, 2005. 16 р. (in Russian).
Из способов лесовосстановления наиболее надежным является искусственный. Данный способ позволяет в кратчайшие сроки создать искусственные насаждения желательного состава даже на нарушенных рекультивируемых землях [1] или там, где лес ранее не произрастал. При этом не следует забывать, что при правильном подборе главной (главных) пород искусственные насаждения нередко превосходят естественные по производительности [2].
В то же время создание качественных лесных культур невозможно без наличия достаточного количества стандартного посадочного материала. В нашей стране накоплен значительный опыт выращивания посадочного материала с открытой корневой системой. Создание лесных культур данным посадочным материалом, при условии строгого соблюдения правил его выкопки, транспортировки, хранения, а также сроков посадки обеспечивает хорошую приживаемость. Однако при больших планируемых объемах лесовосстановления выдержать сроки посадки лесных культур довольно сложно, даже при условии широкого применения механизации работ [3].
Проблема может быть снята применением сеянцев с закрытой корневой системой (ЗКС). Использование указанных сеянцев обеспечивает возможность создания лесных культур практически в течение всего весенне-летне-осеннего периода. Ограничением для посадки является лишь промерзание почвы.
Особо следует отметить, что наличие питательных веществ в брикете, при использовании сеянцев с ЗКС приводит к тому, что корни сеянца не стремятся развиваться в малообеспеченных питательными элементами слоях бедных песчаных почв. При создании лесных культур в условиях юга ленточных боров Алтайского края зафиксирован значительный отпад сеянцев с ЗКС уже в первый год после посадки [4]. Последнее потребовало более детального изучения данного вопроса.
Цель исследований: изучение причин низкой приживаемости лесных культур, созданных сеянцами сосны с ЗКС, и разработка на этой основе предложений по повышению эффективности лесокультурного производства.
Материалы и методы исследования
Исследования проводились в лесных культурах сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.), созданных однолетними сеянцами с ЗКС в Озеро-Кузнецовском лесничестве Управления лесами Алтайского края главного управления природных ресурсов и экологии Алтайского края. Согласно действующим нормативным документам [5], территория района исследований относится к Алтае-Новосибирскому району лесостепей и ленточных боров.
Климат района исследований резко континентальный. Для него характерен недостаток осадков, высокие летние и низкие зимние температуры, а также поздние весенние и ранние осенние заморозки. Картина усугубляется наблюдающимися с мая по сентябрь суховеями и высокой температурой на поверхности почвы, которая нередко достигает 57 °С.
Высокие температуры на поверхности почвы и сильные ветра в мае – июне, при отсутствии или крайне незначительном количестве осадков, приводят к интенсивному испарению влаги с поверхности почвы. В результате поверхностный слой песчаных почв сильно иссушается и растения испытывают физическую сухость.
Культуры были созданы в разные годы на гари общей площадью 17334 га, образовавшейся после катастрофических лесных пожаров 1997 г. Исследовались лесные культуры сосны обыкновенной разных лет. Помимо определения приживаемости и сохранности лесных культур, выполненных по общепринятым апробированным методикам [6], нами выкапывались погибшие сеянцы с целью установления причин их отмирания, а также сеянцы, сохранившие жизнеспособность, с целью выяснения развития их корневых систем. Всего было выкопано и обследовано 368 сеянцев разного возраста. Статистическая обработка материала выполнялась в соответствии с методическими рекомендациями Г.Н. Зайцева [7].
При выращивании сеянцев с закрытой корневой системой (ЗКС) в лесном селекционно-семеноводческом центре Алтайского края используются кассеты ВСС Side Slit. Указанные кассеты имеют внешние габариты 38,5×38,5×8,5 см, что позволяет включать 81 ячейку размером 4,1×4,1×8,5 см при объёме 100 см3 каждая.
Использование кассет ВСС Side Slit позволяет на 1 м2 полезной площади выращивать 546 сеянцев. Как положительный показатель указанных кассет следует отметить, что они имеют вертикальные щели и направляющие ребра в стенках ячеек. Последнее обеспечивает естественное развитие корней на начальном этапе лесовыращивания. Боковые щели обеспечивают доступ кислорода внутрь торфяного брикета, выполняют роль дренажа при чрезмерном поливе и способствуют развитию активных корневых окончаний.
Результаты исследования и их обсуждение
Главный недостаток кассет ВСС Side Slit при выращивании сосны обыкновенной заключается в том, что стержневой корень, достигая дна ячейки, меняет направление и закручивается в торфяном субстрате, заполняющем ячейку. При высаживании таких сеянцев на лесокультурную площадь наблюдается развитие не стержневого корня внутрь почвы, то есть в направлении расположения грунтовых вод, а в горизонтальном направлении параллельно поверхности почвы (рис. 1). Указанный процесс прослеживается и в последующие годы (рис. 2). Указанное вызывает ряд опасений. Так, в частности, при поверхностном размещении корневых систем снижается устойчивость формируемых насаждений против засух, поскольку всасывающие корни не достигают глубины залегания грунтовых вод. При длительных засухах, которые имеют место в районе исследований, древостой с поверхностной корневой системой может погибнуть полностью, что происходит в сосняках Казахского мелкосопочника.
Рис. 1. Корневые системы саженцев с закрытой корневой системой спустя 3 месяца после посадки на лесокультурную площадь
Рис. 2. Развитие горизонтальных корней в лесных культурах, созданных сеянцами с закрытой корневой системой
Кроме того, деревья с поверхностной корневой системой менее устойчивы против ветровых нагрузок, что может вызвать в будущем ветровал.
Исследованиями Л.П. Баранника, В.И. За- болоцкого и Я.Н. Ишутина [8] установлено, что в сухих лесорастительных условиях ленточных боров Алтайского края иссушение почвы до уровня влажности завядания в большинстве случаев происходит на глубину до 20 см. При высаживании сеянцев с открытой корневой системой стержневой корень после посадки начинает интенсивно расти вниз и достигает глубины 25 см, т.е. уровня поднятия капиллярной влаги. Последнему способствует заглубленная посадка сеянцев в дно плужных борозд, проложенных плугом ПКЛ-70.
При высаживании сеянцев с закрытой корневой системой в аналогичных условиях их корневая система, как было отмечено ранее, развивается в горизонтальном направлении параллельно поверхности почвы. В таежных условиях это не является недостатком по причине наличия влаги в верхних горизонтах почвы. Напротив, при выращивании крупномерного посадочного материала, при пересадке сеянцев из посевного в школьное отделение окончание стержневого корня обрубается острым топором, что способствует развитию в будущем компактной корневой системы [9] и улучшению приживаемости саженцев при их посадке на лесокультурную площадь.
У сеянцев с закрытой корневой системой также хорошо развита корневая система, что и обеспечивает при правильной посадке в условиях таёжной зоны почти 100 % приживаемость. Указанное нашло отражение в нормативных документах [10], где отмечается, что количество высаживаемых на лесокультурную площадь сеянцев может быть сокращено до 2,0 тыс. шт/га.
В сухих условиях ленточных боров Алтая высаженные сеянцы с закрытой корневой системой не достигают уровня капиллярного подъёма влаги в песчаной почве, чем и объясняется их массовое отмирание.
Картина усугубляется тем, что при посадке сеянцев с ЗКС нередко нарушается технология посадки. В частности, при посадке вместо посадочной трубы используется меч Колесова или посадка производится лесопосадочной машиной, предназначенной для посадки сеянцев с открытой корневой системой. В том и другом случае под высаженным брикетом образуется воздушный карман, что исключает заглубление стержневого корня и сеянец погибает.
На наш взгляд, для повышения приживаемости лесных культур, создаваемых сеянцами с закрытой корневой системой, следует стремиться не к увеличению объёма ячеек, в которых они выращиваются, а к увеличению глубины ячеек. Последнее увеличивает шансы сохранения стержневого корня и его вертикального положения. Так, в частности, использование кассет Plantek 64 FD позволяет выращивать на 1 м2 полезной площади 434 сеянца. Кассета содержит 64 ячейки при общем размере 38,5×38,5×11,0 см. При среднем объеме ячейки 128 см3 длина стержневого корня сеянцев в ней без искривления составляет 11 см при 8,5 см в кассетах ВСС Side Slit.
На приусадебных участках деревья ели обыкновенной являются одними из самых распространенных хвойных растений. Они отличаются особой декоративностью и быстрым ростом. Однако, как и все растения, ели тоже страдают от ряда заболеваний — инфекционных и не только.
Когда, находясь на своём садовом участке, вы видите изреженную крону дерева, блеклую, короткую хвою без блеска, местами пожелтевшую, а где-то осыпавшуюся раньше положенного срока, у вас возникает первая мысль об инфекционном заболевании. Однако часто наблюдаемые проблемы возникают в результате неправильного выращивания и несоблюдения требований к условиям произрастания растения. Поэтому прежде, чем браться за опрыскиватель с ядохимикатами, посмотрите, всем ли обеспечены ваши елочки, и как они посажены.
В основном многие проблемы связаны с изначально неправильной агротехникой, начиная от непригодного места для посадки и заканчивая плохим уходом.
Ели – это растения, которые для нормального роста нуждаются в достаточно богатой, плодородной почве. Предпочитают свежие, хорошо дренированные суглинистые почвы с pH 5,0-6,0.
Если почва сильнощелочная, то в нее при посадке стоит добавить кислый торф.
Рекомендации по выращиванию
Исходя из требования к богатству почвы, не следует высаживать ели на бедных песчаных участках. Многократно наблюдала плачевные результаты её высадки под пологом соснового леса на песках. Если уж возник такой невероятный дизайнерский план, то при посадке елей в такие условия обязательно нужно произвести замену грунта в посадочной яме, причем, яма должна быть не менее 1.5 м в диаметре и не менее 0.7 — 1 метра в глубину. На дно ямы следует положить слой глины, чтобы уменьшить впитывание воды в песок.
Ели не любят высокого уровня грунтовых вод. Не стоит высаживать их в местах, где возможен застой воды, они его плохо переносят. Если грунтовые воды близко, обязательно надо делать дренаж и отвод воды. Также не рекомендуется высаживать ели на затапливаемых участках.
Ель — растение влажных лесов и плохо переносит сухость воздуха. Это значит при посадке на открытом участке, ярко освещенном солнцем, продуваемом всеми ветрами, ей, безусловно, будет не комфортно. Лучше высадить её в защищенное от ветра место, например, под прикрытие дома. В первое время, кроме тщательного полива под корень, ель следует дождевать, т.е. поливать по кроне. Недостаточный полив — очень распространенная причина заболеваний и гибели растения, так как при недостатке влаги клетки хвои теряют тургор и отмирают корневые волости, впитывающие питательные вещества.
Ель имеет поверхностную корневую систему. Это значит, что она, во-первых, легко перегревается на солнце и пересыхает, поэтому ей нужен хороший полив. Поддержанию необходимой влажности кома поможет мульчирование, которое лучше всего произвести толстой сосновой корой, насыпанной слоем до 7 см. Во-вторых, следствием поверхностной корневой системы и, заодно, большой массы кроны ели является высокая ветровальность.
Ели лучше не высаживать на возвышенных и сильно продуваемых местах. При посадке ствол следует хорошо зафиксировать с помощью распорок. Если этого не сделать, то расшатанная ветром корневая система будет плохо развиваться, и дерево может погибнуть.
Также растения с поверхностной корневой системой нельзя заглублять. Проблема заглубления корневой шейки особенно часто возникает при посадке крупномеров, так как не всегда удается точно просчитать величину проседания земли, в результате чего корневая шейка может быть засыпана на большую глубину, чем надо. Если это произошло, то надо обязательно откопать землю до уровня корневой шейки и расчистить ком по диаметру кроны. Мне приходилось наблюдать чахлые, болезненные ели с заглубленной корневой системой, которые через год после удаления лишней почвы и восстановления нормального уровня залегания корней давали нормальный, здоровый новый прирост.
Ели не любят переуплотненной почвы, для них важна высокая воздухонаполненность грунта. Поэтому не высаживайте её рядом с пешеходными тропинками, где активно ходят люди. Сдвиньте место посадки или дорожку в сторону. Не устраивайте в непосредственной близости к елям и место для барбекю, где постоянно будет толпиться народ.
Ель обыкновенная обладает плохой газоустойчивостью. Не стоит высаживать ее вдоль оживленной автомобильной трассы, для таких посадок лучше подойдет ель колючая.
Если вы стали замечать слегка пожелтевшую хвою, то в большинстве случаев причиной этого является недостаток питательных веществ. Очень рекомендую обязательно вносить весной и осенью специальные удобрения для хвойных растений под корень, а в летний период, особенно молодые растения, раз в 10 дней следует обрабатывать по хвое (внекорневая подкормка) удобрениями в хелатной форме. Хороший результат дает использование удобрений типа Реаком хвоя, Мастер и др.
Исходя из вышесказанного, следует сделать вывод, что любые отклонения от нормальных условий роста ели обыкновенной могут привести к нарушениям развития растения. Поэтому следуйте правилам и не допускайте ошибок!
Инфекционные заболевания ели обыкновенной.
Кроме проблем, связанных с неправильным выращиванием ели, могут возникнуть проблемы, вызванные инфекционными заболеваниями, которым они подвержены.
Например, наиболее распространенными являются грибные инфекции.
В большинстве случаев они не приводят к гибели дерева, но могут вызвать преждевременное осыпание хвои и привести к потере декоративности растений, а некоторые инфекционные заболевания очень опасны. Визуально диагностировать большинство заболеваний довольно сложно, так как многие из них имеют схожие признаки. У елей многие заболевания приводят к изменению цвета хвои, ее осыпанию и изреживанию кроны.
При появлении этих или других симптомов заболевания елей, следует провести общие профилактические мероприятия: Обтрусить и удалить хвою, вырезать поврежденные ветки, выяснить возможную причину в нарушении условий роста.
Обязательно пролить под корень стимулятор корнеобразования, типа Корневин, не менее 3 раз, с интервалом 2-3 недели обработать препаратами элиситорами.
Так называются вещества, которые повышают иммунитет растений. К препаратам этой группы можно отнести: Циркон, Эпин, Иммуноцитофит, Эль, Оберег, Экогель и некоторые другие.
Если же вы уверены, что это инфекционное заболевание, или рядом существуют больные растения, то необходимо провести обработку растений фунгицидами.
Чтобы распознать инфекционные заболевания у елей, ознакомимся с описанием симптомов некоторых из них.
Обыкновенное шютте.
Возбудителем этого заболевания является гриб Lophodermium macrosporum (син. Liruda macrospora) Признаками инфекции является побурение хвои весной на побегах прошлого года. Особенностью данного заболевания является появление в конце июня-июля характерных для шютте плодовых тел на хвое, которые вначале коричневые, а затем становятся черными и имеют вид длинных вытянутых выпуклых образований. Пораженная хвоя сохраняется до весны следующего года, и, опадая, становится источником заражения здоровой хвои.
Болезнь чаще развивается на молодых растениях, растущих в условиях повышенного увлажнения.
Методы борьбы: обработка хвои препаратами: Строби, Скор, Квадрис, Фалькон не менее 2-3 раз с интервалом две недели, начиная с конца мая.
Побурение хвои.
Возбудитель — гриб Rhizosphaera kalkhoffi. Группы желтых хвоинок появляются на побегах текущего года, появляются в конце лета (шютте развивается в конце весны на побегах прошлого года), поражение быстро распространяется, и хвоя становится бурой. Весной на нижней стороне хвои образуются небольшие черные овальные плодовые тела, которые располагаются продольными рядами. Затем хвоя опадает. Распространению болезней способствует повышенная влажность, которая часто наблюдается на участках с автоматическим поливом.
Методы борьбы: обработка системными фунгицидами не менее 2-3 раз с интервалом две недели, начиная с начала осени.
Ржавчина побегов и хвои.
Методы борьбы: применение системных фунгицидов 2-3 раз в начале лета с интервалом не менее двух недель. Препараты необходимо менять.
Корневая губка.
- гриб Heterobasidion annosum Bref. Этот гриб развивается на деревьях многих хвойных пород, приводя их к ослаблению и усыханию.
В ельниках заражение происходит куртинами. На индивидуальных участках, расположенных в еловых насаждениях, могут поражаться и выпадать отдельные деревья. У ели гниль поднимается от корней вверх по стволу до 6 м. Плодовые тела многолетние, неправильной формы, крупные, до 15 см, размещаются на комле стволов, корнях, пнях.
Визуальными признаками заболевания может быть смолотечение, сухокронность, образование вторичной кроны. Гниль на начальной стадии в стволе серо-фиолетовая, позже темнеет до коричневой, на последней стадии становится пестрой, появляются пустоты. Наличие пустот и гнили в стволах можно определить по глухому звуку, получаемому при ударе обухом топора по стволу дерева (у здоровой древесины — звук звонкий).
Методы борьбы: лечение заболевания не возможно. Чтобы инфекция не распространялась дальше, спиленный пень погибшего дерева уничтожают, вокруг почву обрабатывают препаратом Максим. Если корчевка не возможна, на пень наносят препарат Триходермин.
Еловая губка или пестрая ядровая гниль
Возбудитель — гриб Porodaedalea chrysoloma (син. Phellinus chrysoloma, Ph. pini). Обычно поражает деревья старше 40 лет. Заражение чаще всего происходит через поломанные сучья или другие раны. Развитие гриба происходит быстро. Обычно еловая губка поражает среднюю и нижнюю части ствола. Плодовые тела многолетние, большие, сливаясь, образуют слой до метра в длину, что значительно снижает декоративность деревьев, а развитие мицелия в стволе приводит к полной потере деловой стоимости древесины.
Методы борьбы: удаление зараженных деревьев.
Корень является осевым, обычно подземным вегетативным органом у высших сосудистых растений. Он обладает способностью к неограниченному росту в длину и расположению только в одном направлении по отношению к центру нашей планеты. При помощи корня растение может закрепляться и удерживаться в почве, получать воду и минеральные вещества из нее, которые нужны стеблю, листьям, побегам, цветам.
Также в корнях (в главном корне у некоторых растений) запасаются питательные вещества. С их помощью возможен симбиоз с грибами, с корнями других растений, микроорганизмами, которые обитают в почве. Корни служат и для вегетативного размножения некоторых видов растений.
№ 2. У всех ли растений имеются корни?
Считается, что корни есть у всех растений. Однако это не так. Например, одноклеточные зеленые водоросли плавают на поверхности воды, а не крепятся к субстрату. Их тело представляет собой однородную массу и называется слоевищем. У некоторых видов водорослей (бурые и зеленые) могут присутствовать специальные отростки тела, напоминающие корни, однако это ризоиды. Также на поверхности плавают более крупные морские водоросли, у которых тоже нет ни листьев, ни стебля, ни корней.
Относятся к растениям без корней и мхи, которые являются исключением. Вместо корней у них ризоиды, которые помогают им цепляться за разные поверхности (камни, деревья и т.д.). Но поглощают такие растения влагу прямо из своего окружения.
№ 3. Чем корни отличаются от ризоидов?
Отличие заключается в том, что корни являются одним з органов у высших растений, который находится в земле и выполняет целый ряд важных функций: закрепление в почве, всасывание питательных соединений из почвы, поглощение воды, запас минеральных веществ, вегетативное размножение, синтез биологически активных веществ, взаимодействие с корнями других растений (симбиоз). Ризоиды представляют собой нитевидные тонкие выросты, которые заменяют, по сути, корни у растительных организмов низшего порядка (лишайники, мхи, некоторые водоросли и грибы). Они состоят только из одной или нескольких однорядных клеток и выполняют всего две функции: закрепление в субстрате и поглощение питательных веществ.
Стр. 162. Моя лаборатория
Стержневая и мочковатая корневые системы
Рассматриваем корневые системы предложенных вам растений. Чем они различаются?
В качестве примеров разных корневых систем возьмем для изучения корни моркови, лука, пшеницы, свеклы и репы. У свеклы, моркови и репы мы видим толстый корень – это главный корень, из-за чего корневая система таких растений называется стержневой. У пшеницы и лука мы видим, что главный корень отсутствует, но есть разветвленный куст из придаточных и боковых корней. Такая корневая система называется стержневой.
Прочитаем в учебнике, какую корневую систему называют стержневой, какую – мочковатой.
Стержневой называют корневую систему, при которой хорошо развит главный корень, который внешне похож на стержень. Он вырастает из зародышевого корешка. Однако формируют стержневую систему не только главный корень, но и маленькие боковые корешки, отходящие от него.
Мочковатой называют корневую систему, для которой характерно наличие большого количеств одинаковых придаточных корней, которые образуют своеобразный пучок. Придаточные корни отрастают от подземных и надземных частей стебля, а еще реже – от листьев. При этом у растений с мочковатой корневой системой может присутствовать и живой главный корень. Однако, он либо рано отмирает, либо вовсе не отличается по размеру от остальных придаточных корней.
Отбираем растения со стержневой корневой системой.
Стерневая корневая система характерна для большинства двудольных растений. Это может быть морковь, щавель, свекла, гречиха, арахис и т.д.
Отбираем растения с мочковатой корневой системой.
Мочковатая корневая система встречается у однодольных растений, например, у пшеницы, алоэ, ландыша, тюльпан, ячменя, лука, чеснока, лилии и т.д.
Заполняем таблицу в рабочей тетради
| Название растения | Тип корневой системы | Особенности строения корневой системы |
|---|---|---|
| Морковь, свекла, щавель, гречиха, арахис, подсолнечник, фасоль, клевер, одуванчик. | Стержневая | Хорошо развит главный корень, который вырастает из зародышевого корешка. Также в формировании корневой системы участвуют маленькие, отходящие от главного, боковые корешки. |
| Пшеница, тюльпан, лук, чеснок, алоэ, лилии, ландыш, кукуруза, рожь, картофель. | Мочковатая | Характерно наличие большого количества приблизительно одинаковых по длине придаточных корней, которые образуют пучок. Придаточные корни отходят от надземных и подземных частей стебля, а также от листьев. Главный корень либо рано отмирает, либо совсем не отличается по размеру от придаточных. |
Корневой чехлик и корневые волоски
Проращиваем семена редиса и зерновки пшеницы.
Рассматриваем корешок редиса или проростка пшеницы невооруженным глазом, а затем в лупу. Находим на конце корешка корневой чехлик.
Корневой чехлик располагается на конце корня проростка, хорошо защищает его нежные оболочки от механических повреждений почвы и обеспечивает рост корня в длину. Он представляет собой более плотное и темное образование на кончике корня, которое можно увидеть невооруженным глазом.
Обращаем внимание на часть корня выше корневого чехлика. Находим выросты в виде пушка – корневые волоски. Прочитаем в учебнике, какое они имеют строение и значение.
Корневые волоски представляют собой тонкие и недлинные выросты наружной клетки корня, которые нужны растению для того, чтобы увеличивать всасывающую поверхность его корня. Это позволяет растению получать из почвы большее количество воды и питательных веществ, необходимых ему для роста. Под клеточной оболочкой в корневых волосках находится цитоплазма, вакуоль с клеточным соком, ядро и бесцветные пластиды. Длина их достигает максимум 10 мм.
Кладем корешок на предметное стекло в каплю воды, подкрашенную чернилами, и рассматриваем под микроскопом. Сопоставляем увиденное под микроскопом с рисунком 104, зарисовываем и делаем надписи.
Что общего в строении корневого волоска и клеток кожицы лука? Чем объясняется различие их формы?
Корневые волоски и клетки кожицы лука имеют одинаковое строение. У них есть клеточная мембрана, под которой располагается ядро, цитоплазма, вакуоль с клеточным соком. Корневые волоски образованы вытянутыми в длину клетками, потому что их основное предназначение заключается во всасывании из почвы воды и минеральных веществ, растворенных в ней. Клетки лука имеют прямоугольную форму.
Вывод
Клетки у разных растений имеют схожее строение. Отличие их оправдывается функциями, которые они выполняют в том или ином организме. Благодаря удлиненной форме клеток корневых волосков увеличивается всасывающая способность корня, которая позволяет растению впитать как можно больше воды и питательных веществ для своего полноценного развития.
Стр. 163. Вопросы после параграфа
№ 1. Какие функции выполняет корень?
Корень – это осевой орган у растений, который служит им не только для закрепления в почве, но и для поглощения из нее воды и растворенных в ней питательных веществ и минеральных соединений. Также в корне происходит синтез различных органических веществ, например, алкалоидов, гормонов роста и прочих, которые потом по сосудам ксилемы перемещаются в другие органы растения, а некоторая их часть остается в корне. Не редко корень (клубень, корневище) служит местом запасания и хранения питательных веществ, необходимых для развития и роста растения.
В целом образование корней было существенным эволюционным достижением, благодаря которому растения смогли не только приспособиться к почвенному питанию, но и образовывать крупные побеги, способные подниматься вверх ближе к солнечному свету и питаться его энергией. Также у некоторых корнеотпрысковых растений, например, у вишни, осины, сирены, тополя и других видов, корень выполняет еще и функцию вегетативного размножения за счет образования придаточных почек, из которых в дальнейшем развиваются надземные побеги.
№ 2. Какой корень называют главным, а какие – придаточными и боковыми?
Корень – это осевой, в большинстве случаев подземный, вегетативный органы у высших сосудистых растений, который обладает неограниченным ростом в длину и положительным геотропизмом (способностью располагаться и расти только в строго определенном направлении по отношению к центру земного шара). Основной или главный корень является первичным корнем, который развивается из зародышевого корешка после прорастания семени и отличается от других корней крупными размерами.
Помимо главного корня у растений есть также придаточные и боковые корни. Придаточным называют корень, который отходит от стебля или в редких случаях от листьев. Боковой корень – это корень, который развивается сбоку главного корня (первый порядок) или сбоку придаточных корней и боковых корней первого порядка (второй и последующие порядки).
№ 3. Какие корневые системы называют стержневыми, а какие - мочковатыми?
Совокупность главного, боковых и придаточных корней называют корневой системой. Принято различать два основных типа корневых систем: стержневую и мочковатую.
Стержневая корневая система имеет хорошо развитый главный корень. Он толще и длиннее других, напоминает стержень. Такой тип корневой системы характерен для двудольных растений.
В мочковатой корневой системе главный корень либо не выделяется среди многочисленных придаточных корней, либо вовсе отсутствует (рано отмирает). Такой тип корневой системы характерен для большинства однодольных растений.
№ 4. Какие участки (зоны) можно различить, рассматривая молодой корень?
Рассматривая молодой корень можно выделить несколько основных зон на нем:
Зона деления (находится под чехликом, длина около 1 мм, представлена клетками апикальной меристемы);
Зона роста (или зона растяжения, располагается за зоной деления, составляет всего несколько миллиметров);
Зона всасывания (длина несколько сантиметров, начинается над зоной растяжения - роста);
Зона проведения (составляет основную массу корня, на ней отсутствуют корневые волоски, но образуются боковые корни).
№ 5. Каково значение корневого чехлика?
Корневой чехлик покрывает кончик корня растения, за счет чего надежно защищает его нежные клетки от механических повреждений твердыми частичками субстрата и способствует продвижению корня в почве в процессе роста. Также клетки чехлика непрерывно продуцируют обильную слизь, обволакивающую корень и облегчающую тем самым его скольжение между частичками субстрата. Эта слизь создает еще и благоприятные условия для поселения и размножения полезных для растения бактерий, может влиять на доступность почвенных ионов и обеспечивает, хоть и кратковременную, но защиту от высыхания.
№ 6. Где располагается зона деления клеток? Чем её клетки отличаются от клеток других зон?
Зона деления клеток, или конус нарастания, представлена клетками верхушечной образовательной ткани и располагается под корневым чехликом. В этой зоне клетки имеют свойство постоянно и непрерывно делиться, а их количество увеличиваться, что и обеспечивает рост корня в длину и развитие всех остальных зон растения. Это является главным отличием клеток зоны деления от клеток других зон. Длина зоны деления клеток занимает около 1 мм.
№ 7. Где располагается зона растяжения корня? Каково её значение?
Зона растяжения корня, или зона роста, состоит из образовательной ткани, клетки которой имеют тонкие стенки, крупные ядра, густую зернистую цитоплазму без вакуолей. В этой зоне клетки наделены свойством интенсивно расти, вытягиваясь вдоль корня и дифференцируясь. Деление клеток здесь практически отсутствует, а сама зона занимает всего несколько миллиметров. Благодаря зоне растяжения корень растения растет в длину.
№ 8. Что такое корневой волосок? Какое строение он имеет?
Корневой волосок – это вырост клеток эпиблемы, который необходим для увеличения поверхности корня наземных растений и служит для поглощения воды и минеральных соединений, растворенных в ней. Располагается в зоне всасывания, недолговечен, отмирает через 10 – 20 дней. Его длина может достигать 10 мм.
У корневого волоска очень тонкая оболочка, что облегчает поглощение им питательных веществ. Практически вся клетка волоска занята вакуолью, которая окружена тонким слоем цитоплазмы и содержит клеточный сок. Ядро располагается в ее верхней части. Также внутри есть бесцветные пластиды. Вокруг клетки образован слизистый чехол, который участвует в склеивании корневого волоска с частичками почвы, и соответственно улучшает его контакт с субстратом и повышает гидрофильность всей системы.
№ 9. Почему одну из зон корня называют зоной всасывания?
Зона всасывания, или зона поглощения, или зона корневых волосков, имеет такое название, потому что в этом месте отдельные клетки кожицы корня имеют свойство вытягиваться, за счет чего образуются наружные выросты длиной от 1 – 2 мм до 2 см. Это корневые волоски, которые по мере своего роста вытягиваются и покрываются слизью. Их тонкие оболочки тесно соприкасаются с частичками субстрата, что способствует поглощению воды и минеральных веществ, растворенных в ней. Корневые волоски способны увеличивать всасывающую поверхность корня в разы.
Стр. 163. Подумайте
При выращивании картофеля, томатов и других растений применяют окучивание – присыпают землёй нижнюю часть стебля растения. Зачем это делают?
Окучивание – это техника в сельском хозяйстве и садоводства, которая является экологически чистой и безопасной альтернативой использования химических веществ, применяемых для борьбы с сорняками во все периоды выращивания различных культурных растений и для борьбы с некоторыми насекомыми-вредителями. Также присыпание землей нижней части стебля стимулирует появление придаточных корней, рост корневой системы вширь, и как следствие – улучшения питания растений. Окучивание позволяет обеспечить хороший доступ кислорода к корням, предотвращает их загнивание, препятствует развитию коры стеблей, защищает от разных климатических и атмосферных влияний.
Угроза иногда подстерегает нас там, где мы совсем не ждем. Нам нередко приходится слышать о несчастных случаях, произошедших по вине упавших деревьев. Одной из причин трагедии может стать подрубание корней.
Опорная функция корней
Еще со школы нам известно, что корни деревьев поглощают воду и растворенные в ней минеральные вещества и проводят их в крону. Еще одна из основных функций корней – опорная, или якорная (то есть закрепление растения в субстрате). Именно благодаря корням высокие и не очень деревья поддерживают себя в вертикальном положении. И это необходимо учитывать при земляных работах на участке с растущими там деревьями (сооружение котлована, рытье траншей и канав, установка капитального забора и т. д.).
При строительных работах в зоне расположения корневой системы непременно в той или иной мере травмируются корни. Чем ближе к стволу дерева проводятся работы, тем хуже это влияет на его устойчивость в пространстве. В упрощенном виде происходящее можно сравнить с табуретом, стоящим на четырех ножках. Если подрубить одну ножку, он будет стоять, но уже не так надежно. Если отрубить две или три ножки – он упадет. Так и с деревьями: чем больше и ближе к стволу обрубают корни (особенно самые главные – магистральные корни первого порядка), тем менее устойчивыми они становятся.
Опасные ошибки
Особенности пород
Ряд деревьев (дубы, ясени, конские каштаны, груши, бархат амурский, лиственницы, сосны, выросшие на легких песчаных почвах) имеет один уходящий вглубь земли мощный стержневой корень и сравнительно небольшое количество боковых корней. Такой тип корневой системы называется стержневым. Подрубание боковых корней меньше влияет на устойчивость этих деревьев, чем на устойчивость деревьев, не имеющих центрального стержневого корня, но обладающих множеством боковых корней. Такую корневую систему называют мочковатой.
Подрубание корней у деревьев с мочковатой корневой системой (ель, тополь, осина, ольха, ива, белая акация, граб, сосна, выросшая на влажных тяжелых почвах) существенно сказывается на их устойчивости. Именно по этой причине такие деревья (особенно ели) являются ветровальными (то есть при сильном ветре они падают, вырываясь с частью корневой системы из земли).
Однако у деревьев, имеющих стержневую корневую систему, чаще ломается ствол, так как сильный ветер не может вырвать их с корнем. Такие деревья называются ветроломными.
Для многих деревьев характерен смешанный тип корневой системы (береза, клен, вяз, бук, яблоня, рябина). У них имеется умеренно развитый стержневой корень и множество боковых корней, при этом возможен уклон в сторону стержневой или мочковатой корневой системы в зависимости от почвенных условий.
Во всех случаях подрубание корней, особенно близко к стволу, в той или иной мере делает деревья ветровальными. Они могут упасть при ветре, при котором не рухнули бы, будь их корневая система цела.
Обработка ран
Обрубание корней имеет еще дополнительные минусы. Через места срезов в корни могут проникнуть вызывающие гниль грибы. Со временем, по мере распространения патогена, корни дерева загнивают и разрушаются, что приводит к его падению.
Чтобы этого не произошло, срезы всех обрубленных корней диаметром свыше 5 см необходимо зачистить острым ножом и покрыть специализированным средством для обработки ран.
Удаление корней также приводит к снижению жизнестойкости дерева. Оно может не пережить засуху или нападение болезней и вредителей.
Дельный совет
В Строительных нормах и правилах (СНиП) указано, что деревья должны располагаться не ближе 5 м от построек. В первую очередь это связано с тем, что на таком удалении они не сильно затеняют помещения и их корневая система оказывает минимальное разрушительное воздействие на фундамент. На это расстояние и следует ориентироваться при строительстве и посадке деревьев: желательно, чтобы на расстоянии менее 5 м от фундамента крупных деревьев не было.
А если уж вам непременно хочется иметь рядом с домом дерево, то пусть это будет высокорослый кустарник или экземпляр со сдержанным ростом, падение которого не приведет к фатальным последствиям.
И в любом случае при планировании строительных работ на участке с деревьями настоятельно рекомендую пригласить соответствующих специалистов, чтобы в будущем избежать неприятных последствий.
Читайте также: