Корни обеспечивают растение водой

Корни обеспечивают растение водой, выполняя всасывающую функцию, это обеспечивает поступление воды из почвы в наземные части растения.

Корневая система

Вода в растение поступает из почвенного раствора через корневую систему. Всасывает воду растение не всей поверхностью корня, а только его корневыми волосками. Количество их громадно и достигает нескольких миллиардов у одного растения. Корневые волоски недолговечны, и отмершие быстро заменяются новыми, которые образуются ближе к кончику корня.

Корневые волоски во много раз увеличивают всасывающую поверхность корня. Остальная часть корня покрыта пробкой и служит для проведения воды и закрепления растения в почве. Например, у хлебных злаков общая поверхность корней в 130 раз превосходит надземную.

Корни злаков углубляются в почву на 1,5-2 м, у люцерны и других растений засушливых мест -значительно глубже. Корни значительно распространяются и в ширину. Общая длина корней со всеми их разветвлениями измеряется километрами, а у крупных растений, например сосны - десятками километров.

Размеры корневой системы

Размеры корневой системы растений непостоянны и зависят от условий, в которых развивается растение. В южных районах растения имеют более развитую и проникающую глубже в почву корневую систему по сравнению с северными, где корни прижаты к поверхности почвы.

Способность корней к ветвлению в 1000 раз превышает таковую у надземных органов. Корневая система деревьев прижата к поверхности почвы. Огромная корневая система дает возможность растению использовать минимальное количество воды, находящейся в почве.

Поглощение воды непосредственно надземными частями растения - листьями и стеблем - ничтожно, и не может удовлетворить потребности большинства растений в воде. Водные растения, не покрытые кутикулой и пробкой, поглощают воду и минеральные вещества всей поверхностью.

Корневое давление

Всосанная вода передвигается по корню вначале перпендикулярно длине корня, по направлению к центральному его цилиндру, где расположены сосуды. Этот короткий путь воды идет по живым клеткам корня.

Передвижение ее в этом направлении объясняется разницей между величинами сосущей силы клеток. По направлению от периферии корня к его центральному цилиндру сосущая сила клеток возрастать вследствие чего вода доходит до центрального цилиндра корня и затем по сосудам поднимается в надземные органы. Сила с которой корень нагнетает воду в надземные органы, называется корневым давлением. Корневое давление можно наблюдать, срезав стебель хорошо увлажненного растения. Через несколько минут с поверхности среза выделяется сок, называемый пасокой.

Это явление называется плачем растения. Корневое давление можно измерить, надев на конец срезанного стебля резиновую трубку и соединив ее с манометром. Показатель корневого давления неодинакова у разных растений: у травянистых растений - 1-3 атм, у древесных обычно выше.

Гуттация

Корневое давление можно наблюдать, не повреждая растение, во влажной атмосфере. В этом случае нет испарения воды с поверхности листьев, (подробнее: Транспирация у растений), вода выдавливается через особые отверстия (гидатоды) в виде капель и скапливается на кончиках листьев.

Такое явление называется гуттацией и тоже доказывает наличие корневого давления. Корневое давление играет важную роль в поднятии воды по растению в весеннее время до распускания листьев, а также в ночные часы, когда ликвидируется водный дефицит, создающийся в течение дня.

Корневое давление называют еще нижним концевым двигателем водного тока.

Влияние внешних условий на всасывающую деятельность корней

Скорость поступления воды в корни растения зависит от следующих показателей:

• температуры почвы,
• наличие кислорода в почве,
• концентрации почвенного раствора.

Температура почвы

Приведем такой пример: если обложить горшок с растением снегом или льдом, то через некоторое время растение завянет. Это объясняется тем, что скорость поступления воды в растение с понижением температуры замедляется, а испарение наземных органов растения, которые находятся при другой, более высокой, чем корни, температуре, остается довольно высоким.

Задержка всасывания воды с понижением температуры почвы объясняется повышением вязкости протоплазмы во всасывающих клетках корня.

При резком понижении температуры почвы наблюдается увядание растений, приводящее к нарушению многих физиологических процессов: закрываются устьица, уменьшаются испарение воды и фотосинтез, задерживаются поступление минеральных веществ (главным образом азота) и переработка поступивших в клетку веществ.

У озимых злаков вода в корни поступает почти без задержки, поэтому по сравнению с другими растениями они могут хороню расти ранней весной и осенью.

Наличие кислорода

Наличие кислорода в почве также играет большую роль в поступлении воды в растение. Протоплазма клеток корня активно продвигает воду только при наличии энергии, выделяемой в процессе дыхания клеток.

При недостатке кислорода в плохо аэрируемых почвах замедляется дыхание, тормозится деление клеток образовательной ткани, что задерживает рост корня. Наличие кислорода в почве - обеспечивает поступлении воды в растение. В результате вода в растение поступает очень медленно, в клетках нарушается обмен веществ: накапливаются спирты, углекислота и органические кислоты, изменяющие осмотические свойства протоплазмы.

Такое явление может наблюдаться при плохой обработке почвы, ее заболачивании, а также при вымокании растений весной и осенью в низких местах, залитых водой.

Концентрация почвенного раствора

Поступление воды в растение также зависит от концентрации почвенного раствора. Вода начнет поступать в растение лишь в том случае, если концентрация клеточного сока корня будет больше концентрации почвенного раствора. В противном случае растения не только не могут взять воду из почвы, но и сам почвенный раствор будет высасывать ее из клеток. На соленных почвах с высокой концентрацией почвенного раствора развивается особая галофитная растительность, приспособленная к высокому содержанию солей в почве.

Почва должна быть структурной, чтобы обеспечить нормальный водный, воздушный и температурный режим растений. Неблагоприятные условия температуры, недостаток кислорода, высокая концентрация почвенного раствора создают физиологическую сухость почвы.

В таких условиях корни обеспечивают растение водой замедленно. Но это понятие относительно: имеются растения, которые могут использовать воду и этих почв.