Údaje o kořenovém systému, které jsou v současné době k dispozici, nám umožňují poměrně plně si představit jeho strukturu a růst. Nejobecnější klasifikaci kořenového systému uvedl P.K.Krasilnikov (1968), podle kterého jsou všechny druhy stromů a keřů rozděleny do dvou skupin. Rostliny první skupiny mají dobře definovaný kosterní kořenový systém s vysokým řádem větvení, kořeny schopné druhotného zahušťování. Rostliny druhé skupiny mají homolovitý nebo racemózní kořenový systém s nízkým řádem větvení a absencí sekundární struktury u kořenů (jednoděložné, palmy atd.). P.K. Krasilnikov vyvinul podrobné schéma rozdělení kořenových systémů stromů a keřů na samostatné typy primárních, sekundárních a kombinovaných kořenových systémů, které se tvoří hlavně v závislosti na metodách reprodukce.
Rozdíly ve způsobech rozmnožování rostlin obvykle vedou k výrazným změnám v architektuře a uložení jejich kořenových systémů v půdě. Na základě toho V.L.Kolesnikov (1972) rozděluje všechny kořenové systémy stromů a keřů do čtyř skupin (typů): semenné (generativní), pěstované ze semen, vývoj rostliny probíhá na vlastním kořeni; semeno (generativní), také pěstované ze semen, objevující se jako podnože pro roubované odrůdy; vegetativní, vytvořené z vrstvení nebo stonkových řízků; vegetativní, získává se z kořenových výmladků.
Kořeny stromových a keřových rostlin se podle původu dělí na hlavní – primární struktura, tvořená semeny (u rostlin sazenic), a adventivní, tvořená adventivními pupeny stonků, vrstvením a řízky.
Podle charakteru uložení v půdě se kořeny dělí na vodorovné, umístěné přibližně rovnoběžně s povrchem půdy v hloubce, dle našich pozorování především do 40-50 cm, a u určitých typů podnoží i hlouběji. , a vertikální, obvykle jdoucí svisle dolů a dosahující hloubek ovocných stromů 2-9 m nebo více (obr. 1). Horizontální kořeny odebírají živiny z horních, bohatších vrstev půdy, zatímco vertikální kořeny dodávají vodu, minerály a, jak upozorňuje V.A. Kolesnikov (1972), některé mikroelementy z hlubších horizontů.
Obr. 1. Schéma struktury kořenového systému ovocného stromu. 1 – kosterní kořeny horizontálního (a) a vertikálního (b) směru; 2 – polokosterní kořeny různých řádů větvení; 3 – rostoucí kořeny (laloky).
Kořeny se dělí na kosterní a polokosterní – od 10-20 cm do 3-10 m na délku a od 3-5 mm do 5-15 cm nebo více na tloušťku (kořeny nultého řádu – kohoutkové kořeny, stejně jako první, druhý a třetí řád větvení) a přerůstání (laloky) – tenké, do 1-3 mm silné a krátké, do 5, zřídka do 10 cm dlouhé, nebo více (obvykle se jedná o kořeny čtvrtého – sedmého řády větvení, umístěné kolem kosterních a polokosterních kořenů). Jednou z důležitých funkcí kosterních a ioluskeletálních kořenů je ukotvení rostliny v půdě. Přerůstající kořeny se na základě fyziologické funkce, kterou plní, determinované jejich morfologickou a anatomickou stavbou, dělí na čtyři typy: růstové neboli axiální, sací nebo aktivní; přechodové a vodivé (obr. 2). Toto dělení se nejčastěji používá při studiích kořenových systémů ovocných a lesních druhů. Růstové nebo axiální kořeny – primární struktura, bílé, silnější a delší než sací kořeny, dosahují délky 1 – 3 cm. Hlavní funkcí růstových kořenů je silný růst do délky, zajišťující postup kořenového systému do nových vrstev půdy a také vytváření kořenové sítě. Jsou odolnější než sací, zprvu našedlé a pak hnědé, nemají mykorhizu a přecházejí do sekundární struktury, sacích, nebo aktivních kořenů, kterým se také říká sací, absorbující nebo vyživující – také primární struktury, bílé. Jejich hlavní funkcí je absorbovat vodu a živiny z půdy a přeměňovat je na organické sloučeniny.
V období nejintenzivnějšího růstu kořenového systému mohou sací kořeny tvořit až 90 % z celkového počtu kořenů rostlin. Například u sazenic jabloní jejich počet dosahuje desítek tisíc a u dospělých stromů – stovky tisíc a dokonce miliony. Jejich délka se pohybuje od 0,1 do 4 mm a tloušťka – od 0,3 do 3 mm. Jsou krátkodobé, žijí ne více než 15-25 dní, poté hromadně odumírají, ztenčují se, často bez přeměny na sekundární struktura. Přechodové kořeny jsou primární struktury, světle šedé. Všechny rostoucí kořeny procházejí přechodnou kategorií: sací a axiální. Sání – krátce před umíráním a axiální – před začátkem procesu jejich přechodu na sekundární strukturu. Axiální kořeny ve většině případů rostou bez větvení poměrně dlouhou dobu – 1-2 měsíce nebo více. V takových případech, jak zdůrazňuje T.G. Voronova (1973), báze kořene je ve stavu sekundární struktury, konec je ve stavu růstu a střední část je v přechodném stavu. Přítomnost velkého počtu přechodných kořenů naznačuje, že kořenový systém prošel obdobím aktivního růstu během posledních 2-3 týdnů. Vodivé kořeny jsou sekundární struktury, světle nebo tmavě hnědé. Vznikají z axiálních kořenů poté, co jejich primární kůra odumře a objeví se sekundární. Rok od roku se zahušťují vodivé kořeny a stávají se polokosterními a kosterními. Hlavní funkcí vodivých kořenů je pohyb vody a živin oběma směry.
Byla vyvinuta a ve výzkumu využívána i další schémata funkcí kosterních a ioluskeletálních kořenů: ukotvení rostliny v půdě. Přerůstající kořeny se na základě fyziologické funkce, kterou plní, determinované jejich morfologickou a anatomickou stavbou, dělí na čtyři typy: růstové neboli axiální, sací nebo aktivní; přechodové a vodivé (obr. 2). Toto dělení se nejčastěji používá při studiích kořenových systémů ovocných a lesních druhů. Růstové nebo axiální kořeny – primární struktura, bílé, silnější a delší než sací kořeny, dosahují délky 1 – 3 cm. Hlavní funkcí růstových kořenů je silný růst do délky, zajišťující postup kořenového systému do nových vrstev půdy a také vytváření kořenové sítě. Jsou odolnější než sací, zprvu našedlé a pak hnědé, nemají mykorhizu a přecházejí do sekundární struktury, sacích, nebo aktivních kořenů, kterým se také říká sací, absorbující nebo vyživující – také primární struktury, bílé. Jejich hlavní funkcí je absorbovat vodu a živiny z půdy a přeměňovat je na organické sloučeniny.
V období nejintenzivnějšího růstu kořenového systému mohou sací kořeny tvořit až 90 % z celkového počtu kořenů rostlin. Například u sazenic jabloní jejich počet dosahuje desítek tisíc a u dospělých stromů – stovky tisíc a dokonce miliony. Jejich délka se pohybuje od 0,1 do 4 mm a tloušťka – od 0,3 do 3 mm. Jsou krátkodobé, žijí ne více než 15-25 dní, poté hromadně odumírají, ztenčují se, často bez přeměny na sekundární struktura. Přechodové kořeny jsou primární struktury, světle šedé. Všechny rostoucí kořeny procházejí přechodnou kategorií: sací a axiální. Sání – krátce před umíráním a axiální – před začátkem procesu jejich přechodu na sekundární strukturu. Axiální kořeny ve většině případů rostou bez větvení poměrně dlouhou dobu – 1-2 měsíce nebo více. V takových případech, jak zdůrazňuje T.G. Voronova (1973), báze kořene je ve stavu sekundární struktury, konec je ve stavu růstu a střední část je v přechodném stavu. Přítomnost velkého počtu přechodných kořenů naznačuje, že kořenový systém prošel obdobím aktivního růstu během posledních 2-3 týdnů. Vodivé kořeny jsou sekundární struktury, světle nebo tmavě hnědé. Vznikají z axiálních kořenů poté, co jejich primární kůra odumře a objeví se sekundární. Rok od roku se zahušťují vodivé kořeny a stávají se polokosterními a kosterními. Hlavní funkce vodivých dělení kořene. Podle I.G.Serbrjakova (podle Kolesnikova, 1972) se tedy kořen morfologicky skládá ze zmrazených zón: embryonální růst skrytý kořenovým uzávěrem; protahování buněk; kořenové vlásky; větvení kořene, které plní funkci přenosu vody a živin. Botanika a pěstitelé rostlin rozdělují kořen podle tohoto principu (Stankov, 1969).
I.A. Muromtsev (1969) na základě morfologické studie růstu kořenů ovocných stromů navrhuje následující schéma rozdělení do zón: buněčné dělení; protahování buněk; vývoj kořenových vlásků; suberizace (suberizace); smrt primární kůry; vodivý kořen (obr. 4, 5, XNUMX).
Kořenové vlásky jsou pro rostlinu zvláště důležité. Lze to soudit např. podle toho, že roční semenáč jabloně odrůdy Anis do konce října vytvoří v kořenovém systému přes 17 milionů kořenových vlásků o celkové délce asi 3 km. Kořenové vlásky jsou mikroskopické výrůstky vnější stěny epidermis absorpční zóny kořene, jejich buňky mají velmi tenkou membránu a obsahují protoplazmu s jádrem. Kořenové vlásky absorbují vodu a živiny z půdy a v případě potřeby uvolňují do půdy organické kyseliny a další sloučeniny, které rozpouštějí pevnou půdu, aby získaly pro rostlinu těžko dostupné živiny. V závislosti na rodu, druhu a odrůdě rostliny mají kořenové vlásky v určité oblasti různé tvary, délky a počty. U plané jabloně 1 mm.sq. Podle V.A.Kolesnikova (1932) je jich 300, podle I.A.Muromceva (1948) – 300-400 kusů. Podle našeho výzkumu (Kasyanenko, Umanskaya, 1971) má Dusena II 532 kusů, Dusena III – 514, Dusena IV -457, Dusena V – 500, Dusena Crimean – 433, Paradizka IX – 496, Paradizka Poltava – 428, Kdoule A – 383, kdoule K-13 – 457 (obr. 6,7).
Délka kořenových vlásků v experimentech V.A. Kolesnikova byla 36,4-138,9 mikronů u jabloně, 34,9-108,9 mikronů u hrušně. V experimentech I.A. Muromtsev to bylo v lesní jabloni – 216 mikronů, Dusena II – 110, Dusena III – 101, Dusena V – 92, Paradise IX – 61 mikronů. Podle našich údajů byla v podmínkách pokusného areálu Zemědělského ústavu Poltava délka kořenových vlásků pro Dusena II 61 mikronů, Dusena III – 55,4, Dusena IV – 47, Dusena V – 36,5, Dusena Krymská -66,6, Paradizka IX – 48,8, Poltava paradise – 57,6, kdoule typ A-72,2 a kdoule K-13 – 89,5 mk.
U stejných rostlin se tedy podle různých autorů počet i délka kořenových vlásků lišily, což bylo pravděpodobně způsobeno rozdíly v půdních a klimatických podmínkách a obdobím pozorování. Výzkumy prokázaly, že kořenové vlásky zvětšují absorpční povrch kořenového systému 2-10krát.
Kořen je jedním z nejzajímavějších rostlinných orgánů. Za prvé, ne všechny rostliny mají kořeny. Řasy, mechy a lišejníky nemají kořeny (a to, co jako kořeny vypadá a jak jsou připojeny k substrátu, nejsou kořeny, ale rhizoidy, výrůstky epidermálních buněk) a některé kvetoucí rostliny také nemají kořeny (např. , smetáček a další paraziti, místo kořenů jsou jen přísavky – haustoria).
Kořen je první věc, která se v rostlině objeví, když semena vyklíčí. Nejprve se z otevíracích děložních listů vynoří kořen, poté začne růst, větvit se, vysává vlhkost z půdy a v důsledku toho vytlačuje dělohy.
Znalost této vlastnosti pomáhá agronomovi zaujmout střízlivý a kritický pohled na sliby „mnohoprocentního zvýšení výnosu“ od předseťového ošetření semen hnojivy.
Může také pomoci vyhnout se velmi vážnému nebezpečí – vysévání namočených nebo naklíčených semen do suché půdy. Koneckonců, zatímco semeno je v klidovém stavu, může klidně čekat tři dny a dva týdny na vlhkost (při pokusech v pařížském Národním přírodovědném muzeu bylo zjištěno, že některé druhy semen si uchovávají svou životaschopnost i více než sto let), ale mladý kořen zemře, když se dostane do suché půdy během několika hodin.
Ale čas uplyne a tento kořen zesílí, pokryje se sekundární kůrou a stane se mocným a odolným vůči extrémním podmínkám.
Kořeny mohou mít různé funkce. Hlavními a společnými funkcemi pro všechny rostliny zůstávají funkce mechanického upevnění k substrátu a funkce poskytování vláhy a živin rostlině.
V souladu s tímto úkolem byla vybudována i jejich vnitřní struktura. Kořenová čepice jim pomáhá proniknout hluboko do půdy, roztlačit ji a provrtat se do nejtenčích trhlin nejtvrdší horniny – špička tvořená mladými buňkami s krátkou životností a při odlupování vylučovat hojný sliz, který působí jako lubrikant, který toto pronikání usnadňuje
Nahoře za kořenovým uzávěrem je zóna růstu kořene, zóna aktivně se dělících buněk. Kořeny rostou přesně díky této zóně, velmi blízko špičky. Profesionální agronom se proto nikdy nesnaží zasadit sazenice s dlouhým „vousem“ kořenů, takové kořeny jsou vždy zkráceny na délku, která umožňuje zasazení sazenice do jamky bez ohnutí kořenového systému. . Koneckonců při vykopávání sazenic s otevřeným kořenovým systémem se špičky (včetně růstové zóny) stále odtrhávají a rostou. zbytky kořenů nebudou moci. Od rostliny v tomto případě očekáváme pouze růst nových kořenů (ať už hlavních, nebo vedlejších, ze samotných pahýlů, které se zachovaly).
Proto všechny vyspělé zemědělské firmy na světě již dávno přešly na sazenice s izolovaným kořenovým systémem (kazetový nebo hrnkový).
Ještě výše než zóna aktivního růstu je vodivá zóna – oběhový systém rostliny, který zajišťuje dodávání vody, živin a organických látek vzniklých v důsledku metabolismu na správná místa.
Kořeny mohou nejen růst, ale také se zkracovat na délku. například u cibulovitých rostlin6 jsou speciální „zatahovací“ kořeny někdy zkráceny o polovinu své délky, čímž se cibule vtahuje hlouběji do půdy, aby byla chráněna před zamrznutím.
Vzdušné kořeny epifytů (rostlin žijících na stromech) všichni dobře známe z příkladu orchidejí. Struktura těchto kořenů je neobvyklá, každý kořen je ukryt v hustém krytu houbovitého, uvolněného odumřelého pletiva – velamenu, který zachycuje a akumuluje vlhkost z tropického vzduchu a periodických srážek. Proto zkušení milovníci orchidejí, když takový „kořen“ hnije nebo jeví známky vysychání, nespěchají s jeho odřezáváním, ale po namočení tuto skořápku odloupnou a uvnitř zůstane tenký skutečný kořen, který následně vytvoří nová vrstva velamenu.
A bez ohledu na to, jak málo místa je v substrátu, kořeny si stále nacházejí způsoby, jak vytvořit silnou oporu pro strom.
Kořeny drží rostlinu v substrátu. V některých případech mohou být pro tento účel umístěny nejen v půdě.
U dívčích hroznů a břečťanu mají kořeny vytvořené v uzlech tvar háčků, které ulpívají na stěnách, kůře stromů a jakýchkoli svislých podpěrách:
Napěchované kořeny jsou přítomny v mnoha tropických rostlinách, kde mají stromy tendenci vyvíjet dlouhé tenké kmeny, které vyžadují další podporu.
Kořen nikde neroste. Tento rostlinný orgán se vyznačuje geotropismem – to znamená, že vždy směřuje ke středu Země. Ale jsou samozřejmě výjimky. Například dýchací kořeny mangrovových stromů rostou špičkami nahoru, aby bylo zajištěno, že mohou přijímat kyslík, i když příliv a odliv zcela pokryje háj vrstvou vody. Kořeny totiž dýchají a pochopení této skutečnosti vás může ochránit před ztrátou úrody v důsledku nedostatečné péče o provzdušňování kořenového systému.
Směr růstu jednotlivých kořenů, stejně jako celková architektura kořenového systému, závisí na agrotechnice a pěstování rostlin. Boční kořeny totiž vždy jdou tam, kde je vláha a živiny. To nám umožňuje inteligentně ušetřit peníze při instalaci kapkového závlahového systému instalací jedné trubice do dvou řad – kořeny totiž budou taženy do kapaček, odkud dostávají vodu a baterie.
To je důležité mít na paměti při plánování zavlažovacích režimů v mladé zahradě. Bláhový koníček pro pěstování zeleninových plodin v řadách zahrady někdy vede k tomu, že neustálé udržování vysoké vlhkosti pro zeleninové plodiny stimuluje tvorbu kořenového systému stromů v horní vrstvě, což zvyšuje riziko jeho zamrznutí a samovolného -vyklčování zahrady vlivem větrů.
Kořenové buňky neobsahují chloroplasty a nejsou schopny fotosyntézy. To opět potvrzuje fakt, že hlíza je upravený výhonek, nikoli upravený kořen, protože všichni dobře víme, jak rychle brambory zezelenají, jakmile jsou vystaveny světlu.
Ale kořeny mají také své vlastní úpravy – okopaniny a kořenové hlízy. Právě tyto úpravy jsou názornou ilustrací další důležité funkce kořenů dvouletých a vícetělých rostlin – zásobní funkce. Právě tam se ukládá škrob, bílkoviny, tuky a další organické látky nashromážděné během sezóny.
Kořeny jsou zesílení centrálního kořene u rostlin s kohoutkovým kořenovým systémem. Patří mezi ně mrkev, celer, červená řepa a další. Vnitřní struktura kořenové plodiny zcela opakuje strukturu kořene, na jejím bočním povrchu nejsou žádné „oční“ pupeny a kořenové plodiny vyrážejí výhradně z pupenů umístěných nad kořenovým krčkem.
Kořenové hlízy se tvoří z postranních kořenů a ve své podstatě a svojí stavbou se blíží hlízám než okopaninám. Tvoří se například ve sladkých bramborách a jiřinách.
Na rozdíl od kořenové zeleniny jsou na boční ploše obsypány „oči“, jejich vnitřní struktura nemá jasně ohraničené prstence cévních svazků jako u kořenové zeleniny.
Když znáte tyto jemnosti, můžete na této fotografii snadno určit, kde je kořen mrkve a kde je kořen sladkého bramboru:
Bohužel ne všechna „zahuštění na kořenech“ jsou pro agronoma dobrým znamením. Někdy jsou takové zahuštění příznakem vážného problému – poškození kořenového systému háďátky kořenového
Nebo stejně nebezpečná nemoc – bakteriální kořenová rakovina:
U luštěnin jsou charakteristické bublinky – nádorky – známkou úspěšné symbiózy plodiny s bakteriemi fixujícími dusík – klíčem k vysokému výnosu.
Rostoucí kořen je jemný a citlivý. Snadno zemře při sebemenším vyschnutí, toxikóze solí nebo poškození. Ale každým dnem se stává silnější a silnější a pomáhá rostlině přežít i v těch nejextrémnějších podmínkách, na zdánlivě nevhodném substrátu.
