Z zawiązka korzenia wyrasta korzeń główny będący zazwyczaj przedłużeniem pędu rosnącym pionowo w dół. Wzrost następuje w części wierzchołkowej, a boczne odgałęzienia, zwane korzeniami bocznymi, powstają wewnątrz korzenia głównego (endogenicznie). Korzenie boczne rosną ukośnie lub poziomo i rozgałęziają się dalej na korzenie boczne drugiego, trzeciego rzędu podobnie jak korzeń główny. System korzeniowy tak zbudowany nazywany jest osiowym, a jeśli korzeń główny jest grubszy od innych nazywany jest palowym. Gdy korzeń główny wcześnie przestaje rosnąć lub zanika – rozwija się pęk korzeni bocznych ewentualnie pęk korzeni wyrastających wprost z łodygi (korzenie przybyszowe). Taki system korzeniowy nazywany jest wiązkowym. Ogólny schemat budowy systemu korzeniowego ulega rozmaitym modyfikacjom funkcjonalnym u różnych grup ekologicznych roślin.
Powierzchnia chłonna korzenia jest zwykle zwiększona poprzez obecność długich, cienkościennych wypustek zwanych włośnikami. Liczne występowanie tych wypustek oraz ich kształt sprawiają, że zewnętrzna powierzchnia chłonna korzenia może być wielokrotnie większa od powierzchni organów nadziemnych. U żyta stwierdzono na przykład, że w stadium kłoszenia powierzchnia korzeni wynosiła ok. 700 m², podczas gdy powierzchnia części nadziemnych wynosiła mniej niż 1 m²[1]. Poza tym skórka korzenia (ryzoderma), przeciwnie do skórki reszty pędu, może nie być pokryta kutykulą, co zwiększa przepuszczalność dla wody i soli mineralnych.
Kształty korzenia głównego
· burakowaty – wyraźnie zgrubiały w pobliżu nasady, nagle zwężający się u dołu,
· stożkowaty – najgrubszy u nasady, stożkowato zwężający się u dołu,
· walcowaty – na całej długości ma zbliżoną średnicę,
· wrzecionowaty – rozszerzony w części środkowej, zwężający się u dołu i góry.
Funkcje korzeni [edytuj]
Najważniejsze i najczęściej spotykane funkcje korzeni to dostarczanie roślinie wody wraz z substancjami odżywczymi oraz przytwierdzenie rośliny. Czasem pełnią one dodatkowo funkcję spichrzową, służą do rozmnażania wegetatywnego, rzadko odgrywają ważną rolę w układzie wentylacyjnym roślin lub nawet pełnią funkcję asymilacyjną.
Korzenie stosunkowo nieczęsto odgrywają istotną rolę w rozmnażaniu wegetatywnym, w naturze ustępując wśród organów podziemnych rozłogom i kłączom. Rośliny potomne mogą powstawać z odrostów korzeniowych (np. u osiki i robinii akacjowej), z bulw korzeniowych (np. dalia), czasem przystosowanych do rozmnażania w formie łatwo odpadających od rośliny macierzystej rozmnóżek (np. ziarnopłon wiosenny). Inaczej jest w przypadku działalności ogrodniczej, podczas której wykorzystywana jest powszechnie zdolność wytwarzania korzeni przybyszowych z fragmentów pędów do tworzenia sadzonekHYPERLINK \l "cite_note-1"[2].
Zaopatrywanie w wodę i w sole mineralne [edytuj]
Rośliny wodne pobierają swobodnie wodę z otocznia, podobnie jak czyniły to rośliny pierwotne. Wykształcenie korzeni umożliwiających pobieranie wody z gleby stanowi przystosowanie do warunków lądowych.
Pobór wody powinien nadążać za jej utratą następującą głównie przez szparki i przetchlinki, bowiem rośliny zdolne są do wzrostu tylko przy dodatnim bilansie wodnym. W praktyce zarówno system pobierający wodę, jak i przewodzący są mało sprawne w stosunku do wymagań transpiracji, nawet gdy woda w siedlisku rośliny występuje obficie. U wielu roślin stwierdza się w ciągu godzin dziennych znaczny ubytek wody, sięgający 40% świeżej masy. Szczególnie niekorzystnym bilansem związanym z dysproporcją między rozwojem ulistnionego pędu i systemu korzeniowego cechują się rośliny młode. W miarę wzrostu systemu korzeniowego rośliny zwiększają odporność na suszę. Ilość wody pobieranej i transpirowanej przez rośliny jest bardzo zmienna w zależności od ich wielkości i gatunku, np. kukurydza transpiruje 2 l wody dziennie, a dąb już 570 l[3].
Wchłanianie i transport wody w górę pędu następuje w wyniku parcia korzeniowego oraz transpiracji. Pierwszy z procesów umożliwia zaopatrzenie w wodę m.in. młodych, bezlistnych jeszcze roślin. W drugim wypadku woda parująca z powierzchni rośliny warunkuje istnienie ciągłego strumienia wody płynącego przez roślinę. Woda przenika przez ryzodermę korzenia (skórkę), zwłaszcza włośniki. Następnie przenikając przez cienkościenne komórki przepustowe w śródskórni kory pierwotnej, endodermy i okolnicy trafia do naczyń i cewek, którymi jest transportowana w górę pędu. Wraz z wodą roślina pobiera rozpuszczone w niej sole mineralne ważne dla jej metabolizmu.
Ze względu na sposób pobierania wody dzieli się systemy korzeniowe na intensywne, ekstensywne i powierzchniowe:
· System intensywny występuje u jednoliściennych, zwłaszcza traw i cechuje się obecnością bardzo licznych i silnie rozgałęzionych korzeni przybyszowych. Korzenie takie pobierają duże ilości wody z niewielkiej objętości podłoża. Mimo stosunkowo niewielkiej długości poszczególnych korzeni, ich sumaryczna długość może sięgać kilku kilometrów.
· System ekstensywny jest typowy dla większości dwuliściennych. Korzeń główny i boczne są miernie rozgałęzione, przerastają dużą objętość gleby, ale wykorzystują ją w sposób niezbyt ekonomiczny. Korzenie są długie i osiągają kilkadziesiąt metrów długości.
· System powierzchniowy jest charakterystyczny dla sukulentów. Jest rozległy, ale bardzo płytki. Drobne korzenie w czasie suszy zasychają i wyrastają na nowo w przypadku zwilżenia podłoża[4].
Umocowanie rośliny w podłożu [edytuj]
Z nielicznymi wyjątkami (hydrofity biernie pływające na powierzchni wody) rośliny są trwale przytwierdzone do gleby. Rozchodzące się we wszystkie kierunki, silnie rozgałęzione korzenie zabezpieczają roślinę przed wyrwaniem przez wiatr, przez ruchy cząstek podłoża (np. wydm), przed wypłukaniem przez wodę.
W przypadku rozwoju roślin na podłożu mało zwartym wykształcają się korzenie podporowe lub z płożącego pędu (kłącza) wyrastają liczne wiązki korzeni przybyszowych.
Gromadzenie substancji zapasowych [edytuj]
U roślin wieloletnich korzeń służy zwykle do magazynowania substancji pokarmowych przenoszonych z części pędowej w trakcie okresu wegetacyjnego, niezbędnych przy ponownym rozwoju pędu po okresie spoczynku. Funkcje spichrzowe pełni w korzeniu tkanka miękiszowa kory pierwotnej, drewna lub łyka. W skrajnych przypadkach wykształcają się korzenie specjalnie zmodyfikowane do pełnienia tej funkcji zwane spichrzowymi.
Modyfikacje korzeni namorzynach
Wyrastające pionowo w górę odgałęzienia korzeni podziemnych równoległych do powierzchni gruntu. Mogą osiągać wysokość nawet do półtora metra nad powierzchnię gruntu. Posiadają one dobrze rozwinięty miękisz powietrzny (aerenchymę), którego cechą charakterystyczną jest silny rozwój przestworów komórkowych tworzących ciągły system kanałów powietrznych umożliwiających dostarczenie do komórek tlenu i dwutlenku węgla niezbędnego do procesów oddychania i asymilacji. Korzenie oddechowe występują u niektórych roślin klimatu ciepłego rosnących na terenach bagnistych, gdzie jest mało tlenu, ponieważ słabo rozpuszcza się on w wodzie. Spotykane np. u cypryśnika błotnego i namorzynów.
Korzenie podporowe
Stabilizują roślinę rosnącą na grząskim podłożu. Są to korzenie przybyszowe ukośnie wrastające w ziemię, wyrastające z łodygi z różnych wysokości nad ziemią. Występują najczęściej u drzew i krzewów rosnących na terenach podmokłych, zwłaszcza w tropikalnych lasach deszczowych i namorzynach. Ich szczególną formą są korzenie szkarpowe spłaszczone bocznie (w naszej florze takie korzenie wykształca wiąz szypułkowy rosnący na siedliskach łęgowych). Korzenie podporowe wyrastają także w dolnych węzłach wysokich roślin zielnych (np. kukurydzy, niecierpka gruczołowatego).
Korzenie spichrzowe (bulwy korzeniowe)
Pełnią funkcję organów magazynujących substancje pokarmowe. Są grube i mięsiste – charakteryzują się silnie rozrośniętym miękiszem spichrzowym w korzeniu głównym lub w korzeniach przybyszowych. Są często mylone z bulwami pędowymi (zwłaszcza powstającymi na podziemnych rozłogach, jak u ziemniaka i słonecznika bulwiastego) oraz z bulwami hypokotylowymi. W tym drugim wypadku pełniący funkcje spichrzowe hipokotyl często łączy się ze spichrzowym korzeniem (np. u marchwi zasadniczą część organu spichrzowego stanowi korzeń). Właściwe bulwy korzeniowe obecne są np. u dalii, kliwii, jaskrów, ziarnopłonu wiosennego.
Korzenie czepne
Korzenie przybyszowe wyrastające z łodygi pnączy i ułatwiające wspinanie się ku górze. Obecne są np. u bluszczu pospolitego.
Ssawki (haustoria)
Korzenie wykształcane przez rośliny pasożytnicze i półpasożyty. Rośliny te pobierają przez nie od roślin żywicielskich wodę z solami mineralnymi (półpasożyty takie jak np. jemioła), ewentualnie także asymilaty (pasożyty takie jak np. zaraza żółta, kanianka, łuskiewnik).
Korzenie asymilacyjne
Korzenie przybyszowe, które przyjęły funkcję organów asymilacyjnych. Są one taśmowate lub płatowate. Najczęściej spotykane u epifitów (form wykorzystujących inne rośliny jako podłoże), np. u przedstawicieli storczykowatych.
Korzenie kurczliwe
Skracają one swoją długość poprzez zmianę turgoru, co powoduje zagłębianie rośliny w podłożu. Obecne są np. u kokoryczy.
Korzenie powietrzne
Spotykane głównie u epifitów w dżungli tropikalnej. Służą do pobierania pary wodnej z atmosfery. Są pokryte welamenem – tkanką wspomagającą gromadzenie wody. Spotykane u wielu przedstawicieli storczykowatych. Korzenie powietrzne niektórych drzew po zetknięciu się z glebą pełnią funkcje podporowe np. u figowców.
Korzenie hydrofitów
Odgrywają rolę mocującą w przypadku roślin zakorzenionych, z reguły są krótsze i słabiej rozgałęzione, niż u roślin lądowych. Często pozbawione są włośników, a czapeczki korzeniowe są wydłużone i tworząc tzw. kieszenie korzeni[3].
Diesel.18