Надземные и подземные видоизменения побегов. Особенности строения лука и его корневой системы Корневая система разных типов лука

Семена растений обычно прорастают, попав в землю находятся на некоторой глубине. Самый первый побег, растущий из почки зародыша, должен пробиться сквозь почву. На этой подземной части стебля обычно вырастают первые придаточные корни. Они могут втягивать основание стебля в почву ещё глубже, чем оно было погружено первоначально. В отличие от корневищ и клубней, у луковиц хорошо развиты листья, а стебель очень короткий и плоский. Его называют «донцем».

На верхушке донца под прикрытием чешуй находится почка, из которой вырастает надземный побег. Из пазушных почек, расположенных ниже верхушечной, образуются новые «дочерние» луковицы. Из каждой дочерней луковицы — «детки» может вырасти новое растение.

Что делать. Рассмотрите внешнее строение луковицы.

• Чем покрыта луковица с наружи?
• Какое это имеет значение?

Что делать. Разрежьте препаровальным ножом луковицу вдоль.

Что наблюдать. Рассмотрите тесно прижатые друг к другу сочные чешуи — листья.

Чем отличаются внутренние чешуи от наружных?

Что делать. Найдите и рассмотрите стебель-донце, верхушечную и боковые почки.

Что делать. Рассмотрите корни, отрастающие от донца.

• Как называются такие корни?
• Какую корневую систему они образуют?

Подготовить к отчёту. Зарисуйте продольный разрез луковицы и подпишите её части. Запишите признаки, показывающие, что луковица — это побег.

Не обязательно быть ботаником, чтобы разбираться в биологических особенностях овощных культур. Знания в данной области помогут вам возделывать луковую грядку правильно, не совершая элементарных ошибок. Имея хотя бы минимальное представление о строении растения и его особенностях, огородник сможет уделить внимание тем нюансам, которые повысят урожай. Так как плод лука - это луковица, видоизмененный корневой отросток, то для повышения продуктивности в первую очередь нужно узнать побольше именно о корневой системе этого вида.

Характеристика

Репчатый лук является двухлетней культурой, относящейся к классу однодольных растений. Родиной луковых являются Афганистан, Ирак и Туркменистан, с характерным для данных регионов горным климатом (пониженное давление и влажность воздуха, твердые горные породы и богатая минералами, но лишенная органики почва). Позднее селекционерами было выведено множество сортов, адаптированных для разных климатических условий.

Для семейства луковых не существует четкого разграничения между органами. Эти растения не разделяются на корень, побег, листья. Причина тому - постепенный переход из одной морфологической части в другую. Корневище, преобразованное в луковицу, даёт начало побегу, который не имеет основного стебля, а представлено пучком твёрдых прямостоячих листьев. Выращивают лук для получения:

1. Севка - с целью получения дальнейшего посадочного материала. Как правило, .
2. Непосредственно репчатого лука, сорта которого описаны в .
3. Для декоративных целей. Сорта и методы выращивания декоративного лука описаны .

Генеративные органы, способные к половому размножению, вызревают только на второй год роста.

Корневая система разных типов лука

Как и весь класс однодольных, репчатый лук имеет мочковатую корневую систему. То есть растение не имеет главного корня, а вместо него множество придаточных тоненьких нитей-корешков. Это позволяет луку прочно укрепляться в почве: корешки постепенно втягивают луковицу вглубь, плотной сетью пронизывают грунт, цепляются за корневища других растений.

Лук имеет мочковатую корневую систему

Лук все равно считается поверхностной, сидячей неглубоко культурой. По этой причине для него необходимы особые рыхлые типы почвы, особенно при расплождении семенами.

Корни лука обладают высокой способностью к хемотропизму - инстинктивному поиску и впитыванию растворенных питательных веществ. Корешки являются однолетней структурой и отмирают после окончания периода вегетации. Питательные вещества накапливаются в видоизменённом прикорневом побеге - луковице.

Строение стебля

Стебель у репчатого лука также видоизменён. Он представлен в виде упрощённой пластинки - донца. На этой пластинке расположена одна или несколько почек, окружённых листьями влагалищного типа. Почки эти называют зачатками.

При размножении вегетативным способом у растения образуется «пятка» - отмершие и отвердевшие остатки материнского донца. Пятка защищает луковицу от излишнего проникновения влаги и последующего гниения, что особенно важно на последних этапах ее развития. Поэтому для обеспечения хорошей лежкости урожая выгоднее расплождающиеся его севком.

Лук в разрезе

От числа зачатков зависит способность растения приносить урожай зелени (чем меньше зачатков, тем активнее развиваются листья).

Строение листьев

Для репчатого лука характерны дудчатые прямостоячие листья конусообразной формы, заужающиеся к концу и полые внутри. От заморозков и недостатка влаги лист защищён неплотным восковым налетом. Окрас листьев зависит от уровня освещенности: чем больше солнечного света получает растение, тем светлее цвет перьев. Вообще окрас варьируется от светло-салатового до сизо-зеленого, темного.

Листья также отличаются по размеру и плотности. Ближе к завершению периода вегетации листья уплотняются, приобретают ярко выраженное жилкование (у луковых оно продольно-поперечное). Наиболее плотными являются листья, сформировавшиеся из крайних открытых чешуек луковицы. У лука многоярусного отличается корневая система, с которой можно ознакомиться .

Листья репчатого лука конусообразной формы, заужающиеся к концу и полые внутри.

Строение луковицы

Луковицей называют сидячие прямо на донце ложные листья, защищающие находящуюся внутри почку. Поперечный разрез показывает, что чешуйки формируют концентрические круги, а их плотность и сочность увеличиваются при приближении к центру. Формирующие луковицу чешуи делятся на:

• закрытые сочные . Видоизмененные листья конусовидной формы, не ассимилирующие и выполняющие исключительно запасающую функцию.
• открытые сочные . Утолщенные, не способные к фотосинтезу части листа с сочным основанием, утончающиеся к верху.
• чешуи сухие покровные. Имеют различный окрас (в зависимости от сорта - , ), плотные и гладкие, защищают луковицу от вредителей, высыхания и помогает ей храниться более долгое время.

Сочные части луковицы в зависимости от сорта могут иметь рыхлую зернистую, волокнистую, бумагообразную, сетчатую или плёнчатую структуру.

В центре луковицы спирально расположены почки, из которых в будущем формируются гетерофиты (цветоносные побеги) или новые луковицы. По количеству таких почек-зачатков определяется зачатковость и гнездность лука.

По форме луковицы подразделяются на несколько основных видов:

• плоские;
• округло-плоские;
• округлые;
• длинная (вытянутая или продолговатая);
• дынная;
• округло-дынная.

Строение цветка и побега

Количество и размеры цветоносных побегов у репчатого лука зависят от сорта и условий выращивания. Формируются они после того, как перестают отрастать новые перья, в самом конце периода вегетации. По этой причине побег обладает способностью к фотосинтезу, что обеспечивает созревание семян. Семена также участвуют в посадке. С них получают, как правило, севок. Выращивание лука в открытом грунте семенами и севком описано .

Называют цветоносы луковых растений стрелкой, а процесс их формирования - стрелкованием. Стрелка представляет собой полую внутри тонкостенную трубку, имеющую небольшое утолщение у основания. Длина ее может достигать от 45 до 130 см.

Цветки лука могут иметь белую, голубую, фиолетовую или желтоватую окраску. Они формируют сложное соцветие-зонтик, в котором может находиться от нескольких штук до нескольких тысяч цветочков. В среднем срок цветения отдельного цветка - 3-7 дней, а всего зонтика - 7-35 дней. Цветки симметричной формы не имеют чашелистиков, зато обладают постоянным набором гаметофитов - 6 тычинок и 1 пестик.

Размножение

Для луковых характерно как половое размножение с помощью семян, так и вегетативное с помощью луковиц. Половое размножение происходит путём самоопыления или опыления насекомыми. В ходе двойного оплодотворения формируется по одному семени на каждый цветок. Из цветоложа развивается сухой многосеменной плод - коробочка. Вызревание семян неправильной пирамидальной формы происходит в течение 40-60 дней. После семена, покрытые плотной чёрной кожурой (за что в народе их прозвали «чернушкой»), готовы к сборке. В 1 грамме обычно умещается до 1000 отдельных зёрнышек.

При неблагоприятных условиях процессы жизнедеятельности замирают, начинается активное формирование зачатков и накопление питательных веществ в луковице.

В таком виде растение переживает тяжелый период, а с наступлением тепла даёт сразу несколько стрелок и луковиц на втором этапе развития не формирует.

Особенности посадки

Учитывая такое строение растения, можно предположить, как и где следует высаживать лук. Наиболее выгодным является расплождение севком, при этом луковки закапываются неглубоко в рыхлую обильно политую почву. Скороспелые сорта можно высевать чернушкой, бороздками до 1 см глубиной. Высаживать следует в хорошо освещённом месте, избегать затемнения и избытка влаги.

Высадка приходится на конец апреля, когда почва хорошо прогрета и наиболее длинный световой день.

Видео

Выводы

Строение репчатого лука позволяет ему с легкостью переживать неблагоприятный период, но это заметно снизит его урожайность. Поддержание нормальных условий является залогом обильного плодоношения, хорошей лёжкости луковиц. Зная этапы развития луковых можно установить режим возделывания его как двухлетней культуры, что заметно повысит его продуктивность. Как хранить лук в домашних условиях описано по данной .

>>Корневище, клубень, луковица

§ 37. Корневище, клубень, луковица

Своеобразные подземные кладовые имеют многолетние травянистые растения. Надземные части этих растений ежегодно к осени отмирают. В почве остаются корни и видоизмененные подземные побеги. Они не похожи на обычные надземные. Вот в этих-то видоизмененных побегах и откладываются на зиму запасы органических веществ. Видоизмененные побеги - это корневища, клубни и луковицы.

Корневище есть у крапивы, пырея, ириса, ландыша, комнатного растения аспидистры.

Если выкопать из земли корневище любого растения, можно увидеть, что внешне оно напоминает корень . Но у корневища, как у надземных побегов, имеются верхушечная и пазушные почки, а также пленчатые чешуйки - видоизмененные листья. От корневища отрастают придаточные корни 72 . Из верхушечной или пазушных почек корневища весной развиваются молодые надземные побеги. Они используют при этом питательные вещества, отложенные в корневище осенью. Если кусочек корневища с почкой и придаточными корнями посадить в почву, разовьется новое, самостоятельно существующее растение . Некоторые многолетние декоративные растения размножаются делением корневища на части.

Клубни характерны для немногих растений, например для картофеля . Подземные побеги, на верхушках которых развиваются клубни, отрастают от оснований надземных стеблей; эти побеги называют столонами. Клубни - это верхушечные утолщения столонов 73 . Клубень имеет короткие междоузлия; хлорофилла он не содержит, но, выставленный на свет, может зеленеть.

Рассмотрим клубень картофеля.

На его поверхности в углублениях по 2-3 расположены почки, или глазки. Глазков больше на той части клубня, которую называют верхушкой. Противоположной стороной - основанием - клубень соединен со столоном. Строение клубня картофеля убеждает в том, что клубень - это видоизмененный подземный побег 74 .

Из листьев картофеля через стебли в столоны постоянно оттекают органические вещества и в виде крахмала откладываются в верхушках.

Верхушки столонов растут, утолщаются и к осени превращаются в крупные клубни. Сделайте срез клубня и нанесите на него каплю слабого раствора иода. Вы убедитесь, что в клубне есть крахмал.

Клубни имеют и некоторые дикорастущие растения, например, хохлатка и кормовое растение топинамбур.

В нижней части луковицы репчатого лука расположен почти плоский стебель - донце.

На донце располагаются видоизмененные листья - чешуи. Наружные чешуи сухие, кожистые, а внутренние - мясистые и сочные. В них находятся запасы воды, а также растворенные в ней сахар и другие вещества. На донце видны почки, расположенные в пазухах чешуй 75. Таким образом, луковица - это видоизмененный побег.

Если луковицу посадить в землю, от нижней стороны донца отрастает мочковатая корневая система. Иногда из почек развиваются молодые луковички, называемые детками. Из каждой луковички детки может вырасти самостоятельное растение.

Луковицы образуют лук репчатый, лилии, тюльпаны, нарциссы, дикорастущий гусиный лук. Все они - многолетние.

1. Какие видоизмененные подземные побеги вы знаете? Назовите растения, имеющие корневище, клубень, луковицу 72, 73.
2. Как отличить корневище от корня?
3. Как развивается клубень картофеля?
4. Почему клубень картофеля следует считать побегом?
5. Какое строение имеет луковица?
6. Как доказать, что корневище и луковица - видоизмененный побег?

1. Поместите луковицу репчатого лука в банку с узким горлышком так, чтобы луковица не проваливалась, а только касалась донцем воды, налитой в банку. Через несколько дней у луковицы разовьются придаточные корни и зеленые листья. Почему луковица растет, хотя находится не в почве, а в воде?

2. С наступлением теплой весенней погоды наблюдайте за цветением дикорастущих луковичных и корневищных растений. 3. Наблюдайте за развитием побегов древесных растений и прорастающих клубней 76, 77 . Сравните их и сделайте выводы.

Корчагина В. А., Биология: Растения, бактерии, грибы, лишайники: Учеб. для 6 кл. сред. шк. - 24-е изд. - М.: Просвещение, 2003. - 256 с.:ил.

Календарно-тематическое планирование по биологии, видео по биологии онлайн , Биология в школе скачать

Содержание урока конспект урока опорный каркас презентация урока акселеративные методы интерактивные технологии Практика задачи и упражнения самопроверка практикумы, тренинги, кейсы, квесты домашние задания дискуссионные вопросы риторические вопросы от учеников Иллюстрации аудио-, видеоклипы и мультимедиа фотографии, картинки графики, таблицы, схемы юмор, анекдоты, приколы, комиксы притчи, поговорки, кроссворды, цитаты Дополнения рефераты статьи фишки для любознательных шпаргалки учебники основные и дополнительные словарь терминов прочие Совершенствование учебников и уроков исправление ошибок в учебнике обновление фрагмента в учебнике элементы новаторства на уроке замена устаревших знаний новыми Только для учителей идеальные уроки календарный план на год методические рекомендации программы обсуждения Интегрированные уроки

Подземные побеги, как и надземные, видоизменяются, приспосабливаясь к условиям среды. Корни также нередко могут приобретать необычный вид.

Видоизменения побегов

У некоторых растений есть подземные побеги . Подземный побег отличается от корня сохранением признаков . Как и всякий побег, подземный имеет узлы и междоузлия, а на узлах - листья (хотя бы маленькие и бесцветные). В пазухах листьев подземного побега располагаются боковые почки, а на его верхушке - верхушечная почка.

Различают три основных типа подземных побегов: корневище, клубень и луковицу.

Корневище внешне напоминает . От него отрастают придаточные корни, а из верхушечной или пазушной почек весной развиваются надземные побеги. Корневище имеют ландыш, мать-и-мачеха, пырей, крапива.

Клубень - это верхушечное утолщение подземных побегов (столонов), в которых запасается крахмал. На поверхность клубня в углублениях находится по 2-3 почки, называемые «глазками». Их больше на верхушке клубня. Клубни образуются у земляной груши, картофеля.

Луковица - это побег с очень коротким плоским стеблем, называемым «донцем» и сочными с запасом питательных веществ, которые называются чешуями. Наружные чешуи луковицы обычно кожистые. Из верхней почки донца развиваются надземные зеленые листья и стрелка. Луковицы образуются у лука, тюльпана, нарцисса. Большинство луковичных растений обитает в степях, где за короткий влажный период успевают развить зеленые листья, отцвести и образовать плод за счет запасных веществ в чешуях

Видоизменения корней

Видоизменения корней очень разнообразны. У некоторых растений в корнях откладываются запасные питательные вещества. Такие корни сильно разрастаются в толщину и приобретают необычный внешний вид. Если запасные вещества накапливаются в главном корне, образуются корнеплоды. Если запасные вещества накапливаются не в главном, а в придаточных корнях, то образуются корневые клубни.

На заболоченных, бедных кислородом почвах в тропиках у деревьев формируются дыхательные корни. Они поднимаются над поверхностью почвы и снабжают под земные органы воздухом через специальные отверстия.

У деревьев, растущих по берегам морей, образуются ходульные корни. Они выполняют опорную функцию, помогают деревьям сохранять устойчивость па зыбком грунте.

Вопрос 1. Какие видоизмененные подземные побеги вы знаете? Назовите растения, имеющие корневище, клубень, луковицу.
Клубни формируются как концевые утолщения подземных побегов - столонов. Столоны отрастают от основания надземных стеблей. Клубни развиваются в результате утолщения верхушечных почек столонов (картофель, хохлатка, земляная груша). На них располагаются группы почек, которые называются глазками. Клубни служат для вегетативного размножения.
Луковица представляет собой подземный укороченный видоизмененный побег. Стебель луковицы образует донце. К донцу прикрепляются листья, или чешуи. Наружные чешуи обычно сухие, они выполняют защитную функцию. Они прикрывают соч¬ые чешуи, в которых откладываются питательные вещества и вода. На донце располагается верхушечная почка, из которой развиваются надземные листья и цветоносная стрелка. На нижней части донца развиваются придаточные корни. Луковицы характерны для многолетних растений (лилии, тюльпаны, луки, чеснок, нарцисс, дикий лук и др.). С помощью луковиц растения могут вегетативно размножаться.
Корневище - это также подземный побег, внешне похожий на корень. Корневище несет чешуевидные листья, в пазухах которых находятся пазушные почки. На корневище образуются придаточные корни, а из пазушных почек развиваются боковые ответвления корневища и надземные побеги. Корневища встречаются у многолетних травянистых растений (хвощи, папоротники, крапива, ландыш, злаки и т.д.). Корневище является органом вегетативного размножения.

Вопрос 2. Как отличить корневище от корня?
По внешнему виду корневище напоминает корень, но отличается от него наличием чешуевидных листьев, листовых следов (рубцов от опавших листьев), почек, а также отсутствием корневого чехлика.

Вопрос 3. Как развивается клубень картофеля?
Из листьев картофеля через стебли в подземные побеги (столоны) постоянно оттекают органические вещества и в виде крахмала откладываются в верхушках столонов. Верхушки столонов растут, утолщаются и к осени превращаются в крупные клубни.

Вопрос 4. Почему клубень картофеля следует считать побегом?
Клубень картофеля следует считать побегом потому, что он, как и побег, образован стеблем, выполняющим запасающую функцию, имеет почки (глазки) и чешуевидные листья.

Вопрос 5. Какое строение имеет луковица?
В нижней части луковицы, например репчатого лука, расположен почти плоский стебель - донце. От донца отходят придаточные корни и видоизмененные листья (чешуи). Наружные листья - чешуи - сухие и кожистые, они выполняют защитную функцию; внутренние - мясистые и сочные, в них откладываются питательные вещества. В пазухах чешуи имеются пазушные почки.

Вопрос 6. Как доказать, что корневище и луковица - это видоизмененные побеги?
Внешне корневище напоминает корень, но у него, как у наземного побега, имеются верхушечная и пазушные почки, а также пленчатые чешуйки - видоизмененные листья. Таким образом, у корневища есть стебель (осевая часть корневища, почки и листья (пленчатые чешуйки), т. е. то, что характерно для побега. У луковицы мы тоже можем увидеть все части побега: стебель (донце луковицы), листья (сухие и сочные чешуи) и почки (между чешуями). Это подтверждает, что корневище и луковица - видоизмененные побеги.

Вопрос 7. Какие надземные видоизменении побегов вы знаете?
К наземным видоизменениям побега относятся колючки (дикая яблоня, дикая груша), усики (тыква, виноград), плети (костяника, живучка), надземные столоны, или усы - (земляника), стебли кактусов.