Какой тип видоизменения корней у картофеля

Картофель в пищевом рационе человека занимает чуть ли не основное место, уступая по потреблению разве что хлебу. Но мало кто задумывается, насколько сложно устроено это растение с научной точки зрения. Оно обладает уникальными особенностями, присущими лишь ему.

Биологические особенности

Картофель является одной из ведущих продовольственных культур. Он занимает не только 1-е место среди сельскохозяйственных культур по производству белка, но и обладает одним из самых высоких уровней приспособленности.

Родина картофеля – тропическая зона континента Южная Америка. Первые центры происхождения расположены в Боливии и Перу, в горной местности Анд (высота 2000-4800 м над уровнем моря), а также в умеренных поясах Чили (0-250 м над уровнем моря).

Человек ввел картофель в культуру более 8000 лет тому назад. Первоначально территории, на которых его возделывали, находились в Юго-Восточном Перу и Северо-Западной Боливии. В России эта сельскохозяйственная культура появилась во времена правления Петра I. Именно этот правитель узаконил повсеместное выращивание картофеля.

Надземная часть

Растение картофеля – это куст, который состоит из 4-8 стеблей. Ветвистость зависит от срока созревания. У скороспелых сортов, как правило, наблюдается слабая ветвистость у основания стебля, а у позднеспелых – сильная. Крупный семенной картофель, а точнее клубень, образовывает побег с большим количеством стеблей, чем мелкий.

По количеству листьев растения картофеля тоже могут сильно отличаться. Облиственность может быть слабой, но встречаются и такие побеги, когда стеблей почти не видно за многочисленными листьями. По форме куста выделяют сорта с кустами компактной формы, раскидистыми и полураскидистыми кустами. Исходя из положения стеблей, различают прямостоячие, развалистые и полуразвалистые кусты.

Корневая система

Что касается корневой системы картофеля, то она мочковатая и по сути является совокупностью корневых систем отдельно взятых стеблей. Проникновение корней в почву во многом зависит от ее типа. Но в среднем глубина проникновения колеблется в пределах от 20 до 40 см. Помимо этого, в пахотном слое корни разрастаются в стороны на 50-60 см.

Надземная часть растения: лист и цветок картофеля

Лист простой непарно-перисто-рассеченного типа. Если рассматривать его составляющие, то можно увидеть нескольких пар долей, долек и долечек, которые расположены в различных сочетаниях на главном черешке. А заканчивается лист картофеля одной непарной долей. Характерные особенности листа (степень рассеченности, величина и форма долей, размер и положение черешка) являются важными сортовыми признаками. Пластинка листа всегда находится в опущенном положении, цвет варьирует от желто-зеленого до темно-зеленого.

Механизм формирования клубней

Клубень картофеля – побег, но не надземный, а подземный. Его формирование происходит следующим образом. Ввиду повышенной концентрации питательных веществ в верхней части клубня, при посадке наблюдается прорастание почек не всех глазков, а только тех, что располагаются в верхней его части. Цвет ростков зависит от сорта и может быть зеленым, красно-фиолетовым или сине-фиолетовым. Когда растение достигает высоты 10-20 см, то подземная часть его стеблей дает побеги – столоны, толщина и длина которых составляют 2-3 мм и 5-15 см соответственно. Их концы постепенно утолщаются, превращаясь таким образом в клубни.

Строение клубня

Клубень картофеля является укороченным утолщенным стеблем, о чем свидетельствуют многочисленные сходства, особенно заметные на ранней стадии развития. Это, в частности, наличие чешуйчатых листочков, в пазухах которых формируются покоящиеся почки, количество которых варьируется от 2 до 4 в каждом глазке. Также сходство состоит в аналогичном чередовании и расположении тканей и сосудистых пучков у клубней и стеблей. А образование хлорофилла в клубне становится очевидным, когда под воздействием света он зеленеет. Именно поэтому в местах хранения, плохо защищенных от света, часто попадаются зеленые клубни картофеля, которые в пищу употреблять нельзя.

Верхняя, наиболее молодая часть клубня содержит больше глазков, чем средняя, а тем более самая старая, нижняя, или пуповинная часть. Поэтому и почки верхушечной части развиваются более сильными и жизнеспособными. Известно, что чаще всего в отдельно взятом глазке в первую очередь прорастает центральная почка, которая является наиболее развитой. В случае удаления ростка начинают развиваться и трогаться в рост запасные почки, растения из которых будут более слабыми, нежели из центральной почки. Следовательно, семенной картофель в период зимнего хранения не стоит регулярно освобождать от ростков. Это может привести к тому, что растения будут образовываться не из центральной почки, а из запасных, то есть будут более слабыми.

Дыхание клубней и испарение влаги осуществляется при помощи чечевичек. Их закладка под устьицами формирующегося клубня происходит одновременно с образованием перидермы. Именно через них в клубень попадает кислород и выводятся углекислый газ и водяные пары.

Зависит ли строение клубня от сорта картофеля

Строение клубня картофеля у ранних и поздних сортов может различаться. Например, поздние сорта характеризуются наличием у клубней более плотной пробковой ткани.

Клубни могут иметь самую разнообразную форму, зависящую от сорта и условий возделывания. Варианты формы – круглая, удлиненная, овальная, округло-овальная, реповидная, бочковидная и т.д.

Наибольшей ценностью в хозяйственном отношении обладают сорта, имеющие круглые клубни и поверхностные глазки. Такая форма идеальна для механизированной посадки и уборки урожая, а поверхностное расположение глазков облегчает механическую очистку кожуры и мытье.

Цвет клубней бывает самым различным – белым, светло-желтым, розовым, красным, красно- и сине-фиолетовым. Таким образом, внешнее строение клубня картофеля является сортовой принадлежностью. Мякоть клубней также отличается по оттенку: она может быть белой, желтой или светло-желтой.

Клубень картофеля: химический состав

Наиболее глубокое состояние естественного покоя клубней наблюдается в период уборки картофеля осенью. По мере приближения весны оно постепенно ослабевает, так как ингибиторы роста уже не так активны. В это время происходит образование веществ, стимулирующих рост. Они и побуждают к росту почки.

В зимнее время в условиях сухого помещения с температурой воздуха 1-3 °С картофель хорошо хранится, не прорастая, в течение 6-7 месяцев. Спустя это время при повышении температуры воздуха до 10-12 °С и достаточном притоке кислорода начинаются ростовые процессы.

Клубень картофеля содержит значительный запас питательных веществ, которые необходимы для роста и развития растения в начальный период жизни. В составе его сухого вещества имеется более 26 различных химических элементов. Состав может варьироваться в зависимости от сорта, почвы, климатических условий и удобрений.

Средние величины содержания в химическом составе клубней различных веществ таковы: вода 75%, крахмал 20,4%, сахар 0,3%, сырой протеин 2%, жир 0,1%, клетчатка 1,1%, зола 1,1%.

Крахмал в клубнях картофеля влияет на вкусовые качества. Чем больше крахмала, тем картофель вкуснее. В случае увеличения концентрации сырого протеина вкусовые качества, напротив, ухудшаются. По крахмалистости судят о кулинарных свойствах картофеля. Ее повышение обуславливает возрастание мучнистости мякоти, улучшение развариваемости.

Размножение

Размножение картофеля можно осуществить двумя способами – вегетативным и половым путем.

Вегетативный способ размножения – это есть выращивание картофеля из клубней. Также к данному способу относится размножение с помощью отрезков стеблей, на которых обязательно должна иметься одна верхушечная или несколько боковых вегетативных почек.

Самый распространенный способ – это выращивание картофеля из клубней. А стеблевые черенки высаживают в тех случаях, когда количество клубней ограничено, а какой-нибудь новый ценный сорт требует быстрого введения в практику.

Рис. Подземная часть куста картофеля: 1 – старый клубень; 2 – столоны; 3 – новые клубни; 4 – корни.

Подземная часть картофеля устроена довольно сложно (рис.). Помимо клубней она состоит из подземных побегов – столонов – и обычных корней. Столон отходит от старого клубня, из которого вырос этот куст, а на его боковых «вепсах» – более тонких столонах – со временем появляются новые клубни.

Именно по клубням сорта картофеля отличаются больше всего: у них разное количество глазков, разные цвета и оттенки, как у кожуры, так и у мякоти, и, конечно же, вкус.

А выбрать подходящий вам сорт поможет статья «Лучшие сорта картофеля».

Количество и длина корней у картофеля очень сильно зависят от внешних условий и разных обстоятельств. Большая часть корней находится на глубине около 20-25 см, но в достаточно рыхлой почве они «расселяются» и вбок, и вглубь, а у семенной картошки главный корень и вовсе может достигать полутора метров в длину. Поэтому для получения большего урожая землю под картофель по возможности надо обрабатывать на глубину до 70 см (огородники чаще копают только до 30 см), ведь чем более развита у куста подземная часть, тем больше клубней на ней появится.

Надземный стебель у картофеля травянистый, толстый, сочный, местами разветвленный, в одном кусте их обычно несколько – ровно столько, сколько было у клубня глазков (обычно до 8 штук). Чаще всего он зеленый, но у некоторых сортов бывает с красным или фиолетовым оттенком, Листья сложные (состоят из нескольких листочков поменьше), зеленые, опушенные, поверхность их как бы разделена на мелкие дольки. Они не слишком отличаются у разных сортов, зато по их виду, размеру и расположению легко определить, хорошо ли чувствует себя куст и хватает ли растению удобрений, особенно азотных, и влаги. Если листочки слишком мелкие, стебли слишком бледные или желтые, значит, растение или забелело, или ему чего-то не хватает. Если же листья, наоборот, слишком пышно разрослись, это может говорить о том, что куст «жирует» от избытка азота. В этом случае клубней на нем образуется очень мало и сами они будут мельче тех, которые образуются на неперекормленных кустах, поэтому «жирования» следует избегать.

При этом и стебель, и листья у картофеля ядовиты. Настой из них даже можно использовать для опрыскивания других растений от вредителей.

Цветки картофеля похожи на пятиконечные звездочки, они могут быть белыми, розовыми, синими, лиловыми или фиолетовыми разных оттенков (и это уже сортовой признак), но, поскольку обычно картофель все огородники размножают клубнями, подробно останавливаться на строении цветков не стоит. У некоторых сортов цветение и вовсе очень слабое, а плоды сами не завязываются, хотя картофель – растение самоопыляющееся. Если опыление все-таки произойдет, завяжутся плоды, напоминающие крохотные помидорчики. Как и стебли с листьями, они ядовиты, есть их нельзя.

Картофель-уроженец довольно теплых (но не жарких) краев, однако, поскольку его культивируют давно, он хорошо приспособился не только к умеренному климату (в Америке ему это удалось и без помощи человека, во многом благодаря наличию клубней), но и к более суровому северному – некоторые его сорта даже в тундре выращивают. При этом надземная часть растения плохо выносит холод (и потому в северных регионах России обычно выводят раннеспелые сорта, чтобы они успели дать урожай за короткое северное лето), тогда как клубни, наоборот, больше страдают от сильной жары (поэтому на юге приходится выращивать сорта, устойчивые к высоким температурам). Быстрее всего картофель растет при температуре почвы +18°C, в этом случае всходы появляются через 14 дней после посадки, а иногда и на пару дней раньше.

Корнеплоды

Корнеплоды отличаются наличием большого количества запасающей ткани. Они обычно образуются у двулетних растений в первый год жизни. На второй год формируются цветки, плоды, семена. Таким образом, корнеплод позволяет растению перенести период покоя и завершить развитие на следующий год.

Соотношение стебля и корня при образовании корнеплодов различно, например, у моркови почти весь корнеплод образован корнем, а у репы стеблем.

Современные корнеплоды выведены человеком искусственно. Они играют важную роль в его питании, а также в кормлении животных.

Корневые шишки

Если корнеплод является утолщённым главным корнем, то корневые шишки – это сильно утолщённые придаточные и боковые корни. Для них, как и для корнеплодов, характерна развитая запасающая паренхима. Корневые шишки образуют придаточные почки, поэтому являются органами вегетативного размножения.

Воздушные корни

Воздушные корни встречаются у многих тропических эпифитов (растений, использующих деревья в качестве опоры).

Рис. 1. Воздушные корни.

Такие корни свободно висят в воздухе и поглощают влагу в виде дождя и росы.

Дыхательные корни

Этот тип видоизменённых корней также встречается в тропиках. Он характерен для деревьев, растущих на заболоченных побережьях океанов. Корневая система таких растений сложна и имеет воздухоносную ткань аэренхиму. Через отверстия воздух попадает в аэренхиму и далее проходит в удалённые подводные участки растения.

Рис. 2. Дыхательные корни.

Ходульные корни

Ходульные корни, или корни-подпорки, образуются у растений, растущих на зыбком илистом грунте. Они распределяют массу растения на увеличенную за их счёт площадь опоры.

Столбовидные корни

Особенность столбовидных корней в том, что они закладываются на ветвях. Характерны такие корни побегов для баньяна.

Рис. 3. Индийский баньян.

Микориза

Микориза является симбиозом корней и грибов. Она представляет собой корни с проникшими в них гифами гриба. Сожительство с грибом имеет ряд полезных для растения последствий:

• увеличение всасывающей активности корневой системы;
• защита от заражения паразитическими грибами и бактериями;
• увеличение поверхности поглощения воды.

Таблица «Видоизменения корней»

Типы корней	Примеры растений	Функция
Корнеплоды	Репа, редис	запасающая
Корневые шишки	Георгин, любка	запасающая
Дыхательные	Авиценния	Снабжение воздухом подводных участков растения
Ходульные	Ризофора	Увеличение площади опоры
Столбовидные	Фикусы	Увеличение площади опоры
Корни-зацепки	Плющ и др. лазающие растения	Опорная
Корни-присоски	Омела и другие паразиты	Всасывание

Что мы узнали?

Из статьи по биологии (6 класс) мы узнали, что у многих растений корни выполняют, помимо основных, некоторые дополнительные функции, с чем связаны соответствующие видоизменения корней. Хотя эти функции считаются дополнительными и специфическими, они всё равно имеют отношение к опоре и питанию растения. Типы видоизменённых корней весьма разнообразны.

Тест по теме

Оценка доклада

Средняя оценка: 4 . Всего получено оценок: 291.

Не понравилось? – Напиши в комментариях, чего не хватает.

Содержание

1. Корнеплоды
2. Корневые шишки
3. Воздушные корни
4. Дыхательные корни
5. Ходульные корни
6. Столбовидные корни
7. Микориза
8. Таблица «Видоизменения корней»
9. Что мы узнали?

Бонус

Тест по теме

• Клеточное строение листа
• Строение семени
• Корень Видоизменения корней
• Зоны корня
• Внешнее строение листа

По многочисленным просьбам теперь можно: сохранять все свои результаты, получать баллы и участвовать в общем рейтинге.

1. 1. Юлия Казакова 275
2. 2. Миша Дегтярев 261
3. 3. Алина Сайбель 140
4. 4. Екатерина Онегина 103
5. 5. Алина 98
6. 6. Марк Абрамов 90
7. 7. Алю Миний 87
8. 8. Дмитрий Аравин 75
9. 9. Ибрагим Мургустов 73
10. 10. Надежда Лавренова 72

1. 1. Мария Николаевна 12,965
2. 2. Лариса Самодурова 12,285
3. 3. Liza 11,735
4. 4. TorkMen 10,966
5. 5. Кристина Волосочева 10,910
6. 6. Ekaterina 10,791
7. 7. Лиса 10,720
8. 8. Юлия Бронникова 10,580
9. 9. Влад Лубенков 10,540
10. 10. Вячеслав 10,530

Самые активные участники недели:

• 1. Виктория Нойманн – подарочная карта книжного магазина на 500 рублей.
• 2. Bulat Sadykov – подарочная карта книжного магазина на 500 рублей.
• 3. Дарья Волкова – подарочная карта книжного магазина на 500 рублей.

Три счастливчика, которые прошли хотя бы 1 тест:

• 1. Наталья Старостина – подарочная карта книжного магазина на 500 рублей.
• 2. Николай З – подарочная карта книжного магазина на 500 рублей.
• 3. Давид Мельников – подарочная карта книжного магазина на 500 рублей.

Карты электронные(код), они будут отправлены в ближайшие дни сообщением Вконтакте или электронным письмом.