Что такое одревесневший стебель
Размножение растений
Стебли : Стеблевые черенки : Одревесневшие черенки
Размножение при помощи одревесневших черенков, пожалуй, один из наиболее легких способов вегетативного размножения.
Одревесневшие черенки заготавливают во время периода покоя. У листопадных пород используются полностью вызревшие побеги. Поскольку их черенки в это время не имеют листьев, необходимый для успешного размножения контроль условий окружающей среды минимален.
Как и при других типах черенкования, самым важным фактором успешного окоренения черенков является, по-видимому, подготовка маточного растения, заключающаяся в короткой обрезке за год до черенкования. В результате такой обрезки на растении образуются побеги, способные к интенсивному образованию корней.
Где и когда заготавливать черенки
Скорость роста побега меняется на протяжении года. Максимальная весной, она постепенно снижается к осени, когда рост прекращается совсем. Даже в конце периода вегетации основание годичного побега обладает наиболее выраженной способностью к образованию корней, и это следует учитывать при нарезке одревесневших черенков. (Это относится не ко всем растениям. Например, у красной смородины лучше укореняются черенки с верхушечного побега).
У хорошо окореняющихся растений, таких, как ива, тополь, смородина, одинаково высокой способностью к образованию побегов обладает любой участок побега.
У некоторых видов сливы, а также других трудноукореняющихся растений черенок срезают так, чтобы в его основание входила и утолщенная часть стебля.
Одревесневшие черенки можно заготавливать в течение всего периода покоя, однако успешнее всего черенкование проходит во время опадения листьев и незадолго до распускания листовых почек. Наименьшая способность к корнеобразованию отмечается в середине зимы.
Черенки, нарезанные перед распусканием почек, нужно выращивать в защищенном грунте, например в холодном парнике. Время черенкования необходимо подобрать так, чтобы листья не успели развернуться до окоренения черенков — в противном случае из-за интенсивного расходования воды черенки быстро погибнут. Поэтому надежнее проводить черенкование во время листопада, в этом случае черенки можно высаживать непосредственно в открытый грунт.
Преждевременный листопад бывает, когда листья с уже образовавшимся между черешком и стеблем пробковым отделительным слоем опадают при сильном ветре, дожде или заморозке. Но на отобранных растениях листопад можно вызвать и искусственным путем, как только завершится формирование отделительного слоя. Легко проведите по стеблю рукой вниз. Если листья отваливаются, пробковый отделительный слой уже сформировался — время для черенкования, следовательно, выбрано правильно.
Размеры одревесневших черенков
Черенки обычно заготавливают длиной 25—35 см, но лучше нарезать их более короткими.
Одревесневшие черенки, даже если у них нет листьев, теряют воду из-за испарения со всей поверхности побега. Простейшим объяснением отсутствия новообразованных корней у таких растений является их пересыхание. Для снижения потерь воды черенки нужно высаживать глубже, чтобы над землей была лишь их небольшая часть. Но при очень глубокой посадке может нарушиться распускание почек. Поэтому над землей следует оставить по крайней мере 3 почки. (Оставлять над почвой 3 почки слишком рискованно, поскольку увеличивается вероятность подсыхания черенков. )
На практике черенки чаще всего высаживают на такую глубину, что третья почка оказывается расположенной в земле, но у самой ее поверхности — рост в этом случае не тормозится. Поэтому для большинства культур достаточно оставлять над землей отрезок черенка длиной 2—3 см.
Образование корней у черенка происходит вдоль стебля и на срезе в основании. Корни,
образовавшиеся на стебле, постепенно исчезают, и корневая система нового растения формируется в основном из базальных корней, расположенных в основании черенка. Ускоренному отрастанию базальных корней способствует обработка среза черенка регулятором роста, а также хорошая обеспеченность воздухом. Наиболее благоприятный воздушный режим складывается в верхнем 5-см слое почвы.
Однако заглубленный в почву на 5 см черенок с выступающей над землей 3-см частью вес же слишком короток, чтобы выжить в неблагоприятных условиях: он может быстро высохнуть, небольшая длина не позволит ему достаточно прочно закрепиться в почве, наконец, запаса питательных веществ в таком черенке явно недостаточно для того, чтобы он смог благополучно просуществовать в период покоя. С учетом всею сказанного длину черенка обычно увеличивают до 15 см.
Размножение при помощи одревесневших черенков
Чтобы стимулировать интенсивное побегообразование у маточного растения, во время покоя его подвергают короткой обрезке. Когда листья начинают опадать, секатором вырезают одревесневшие побеги текущего года. Срезы делают чистыми, чтобы на стебле материнского растения не оставалось пеньков. Непосредственно над верхней почкой будущего черенка делают косой срез. Нижний горизонтальный срез делают в 15 см от верхнего, независимо от того, как он будет располагаться относительно ближайшей почки.
Основание черенка (но не сам стебель) обрабатывают порошком регулятора роста, стимулирующего корнеобразование. Концентрация, например, индолилмасляной кислоты для обработки одревесневших черенков должна составлять 0,8%. Если черенкование проводится в благоприятное время и с использованием наиболее подходящих для этого побегов, необходимость в применении регуляторов роста может отпасть, за исключением случаев размножения трудноокореняющихся пород.
Нарезанные черенки собирают в пучки по 10—12 штук и ставят в ящик с песком, засыпав их почти на всю высоту, и в таком виде оставляют под зиму. Но можно и сразу же высадить черенки на подготовленное место.
Быстроокореняющиеся черенки хорошо переносят выращивание в открытом грунте, тогда как трудноокореняющиеся лучше выращивать при более высокой температуре в холодном парнике, где колебания условий окружающей среды не так выражены.
Весной, перед самым пробуждением покоящихся почек, тщательно перекапывают грядку, где черенки предстоит доращивать. Лопатой прокапывают бороздку глубиной 12—13 см. В нее вертикально, с интервалом 10—15 см высаживают вынутые из ящика с песком черенки. Ширина междурядий в открытом грунте 30 — 40 см, в парнике — только 10 см. В таком состоянии черенки оставляют на весь летний период. Осенью окоренившиеся черенки, а они к тому времени уже начинают ветвиться, выкапывают и пересаживают на предназначенное для них в саду постоянное место.
Черенки, выращиваемые в холодном парнике, нуждаются в укрытии, только пока у них не начали образовываться корни; после этого их закаливают. Запаздывать с этим нельзя, так как с приближением лета проводить закаливание становится все труднее.
При выращивании растения с четко выраженным главным стеблем на черенке дают возможность развиваться лишь одной верхней почке. Черенки высаживают вертикально, размещая целиком под землей, так чтобы верхушка едва касалась ее поверхности. В таких условиях рост нижних почек будет подавлен и разовьется лишь один побег.
Иногда бывает нужно получить растение, имеющее снизу один стебель (штамб), который разветвлялся бы лишь в верхней части; для выращивания таких растений заготавливают более длинные, чем обычно, черенки; после высадки над поверхностью земли у них также оставляют более длинный пенек. Однако на удлиненном черенке могут тронуться в рост и нижележащие почки, из-за чего желаемая штамбовая форма будущего растения будет утрачена.
Для предупреждения образования боковых побегов осенью все почки на черенке, за исключением верхних трех, удаляют («ослепляют »). Почки срезают неглубоко, пользуясь для этого острозаточенным ножом; следите, чтобы на черенке случайно не осталось спящих почек. Удалять таким образом почки гораздо проще, чем впоследствии вырезать уже разросшиеся боковые побеги.
Крыжовник и красную смородину обычно размножают 25—35-см черенками, на которых удалены нижние почки. У куста таким образом образуется всего один стебель, чем облегчается циркуляция воздуха и снижается вероятность заболевания растений мучнистой росой.
Для получения подвоев розы обычно берут от рыхлой или многоцветковой розы (сорт Симплекс) 20-см одревесневшие черенки, у которых также удаляют, за исключением двух верхних, все почки. Это предупреждает образование порослевых побегов.
Чтобы избежать загнивания мест среза и развития там болезней, их поверхность замазывают. Каллюс на ранках образуется и без этого, но, если влажность воздуха недостаточно высока, черенки могут засохнуть. Поэтому лучше замазать поверхность срезов воском, садовым варом или краской, специально применяемой при обрезке.
Черенки обрабатывают регулятором роста, стимулирующим корнеобразование, высаживают и помечают этикетками. У роз над поверхностью почвы оставляют две верхние почки; надземная часть черенка должна быть достаточно длинной, чтобы позже на него можно было прививать почки нужного сорта.
Черенки крыжовника и красной смородины высаживают на такую глубину, чтобы верхняя из трех оставшихся почек была примерно в 5 см над уровнем почвы. Осенью черенки пересаживают так, что на поверхности оказывается уже большая часть стебля.
Стебли с рыхлой сердцевиной Для многих древесных растений, таких, как форзиция, способ черенкования, описанный на с. 140—143, непригоден, поскольку стебли у них заполнены рыхлой сердцевиной или вообще пустотелые. Их поранение часто благоприятствует развитию гнилей и болезней, что в конечном итоге вызывает гибель черенка.
Эту проблему можно преодолеть двумя способами: нарезая черенки нужной, 15-см, длины, но замазывая срезы воском или делая нижний срез чуть ниже узла, в котором расположена листовая почка. Заготовленные одним из этих способов черенки будут окореняться ничуть не хуже обычных, имеющих твердую сердцевину.
При первом способе растапливают небольшое количество свечного воска (парафина). Основание 15-см черенка погружают в него и тут же вынимают; затвердевший воск надежно закрывает поверхность среза. Воск не должен быть нагрет слишком сильно, так как это может повредить растениям.
Способ достаточно удобен, однако необходимо следить за тем, чтобы не повредить восковое покрытие при следующих манипуляциях с черенками: связывании их в пучки, прикапывании, высадке.
Сущность второго способа заключается в том, что нижний срез на черенке делается в области узла, где сердцевина значительно тверже. Базальный срез проходит чуть ниже узла, примерно в том же месте, где срезается и обычный 15-см черенок. У таких растений, как керрия, междоузлия очень длинные, поэтому длина черенков может достигать 20 — 23 см.
Черенки у пород с рыхлой сердцевиной обычно рекомендуется нарезать ножом, так как секатор, если он не очень хорошо заточен, может повредить стебель, раздавливая его.
Глазки у вьющихся растений
Описываемый ниже способ применяется в основном для размножения вьющихся растений, однако он подходит и для других видов; важно, чтобы у стеблей была твердая сердцевина и растения давали одревесневшие черенки. Такие одноглазковые одревесневшие черенки являются, по сути, эквивалентом листопочковых черенков.
Во время периода покоя проводят обрезку маточника, чтобы стимулировать усиленное побегообразование.
Небольшой горшочек наполняют смесью для черенкования и дощечкой слегка уплотняют так, что ее поверхность оказывается примерно на 1 см ниже края сосуда.
Осенью, когда начнется опадение листьев, с маточного растения срезают побеги, выросшие в минувшем сезоне: над одним из узлов секатором делают косой срез (пенек не следует оставлять, так как он может заболеть и тем самым вызвать гибель почки); примерно в 4 см ниже делают второй уже горизонтальный срез. Если растение трудно окореняется, прибегают к поранению черенка: острым ножом делают неглубокий продольный срез в нижней половине черенка с противоположной от почки стороны.
Нижний конец черенка и место поранения погружают в порошкообразный препарат, стимулирующий корнеобразование, взятый в концентрации, рассчитанной на одревесневшие черенки (в случае индолилмасляной кислоты — 0,8% ). В подготовленном субстрате колышком делают лупку. Черенок сажают вертикально, чтобы почка оказалась на уровне поверхности земли. В каждый горшок высаживается по одному черенку.
Горшок помечают этикеткой и устанавливают на стеллаж в теплице или другом аналогичном помещении — чем теплее, тем быстрее будет идти регенерация.
Растения, чтобы они не пересыхали, поливают. Зимой, когда черенки находятся в состоянии покоя, слишком обильные поливы вредны, так как почва быстро переувлажняется, а это приводит к их загниванию и гибели. Когда черенки окоренятся, их начинают закаливать. Весной черенки высаживают и помечают этикетками.
Размножение при помощи одревесневших черенков (рис. 1-12)
«Ослепление» почек (рис. 13-15)
Стебли с рыхлой сердцевиной (рис. 21-23) Глазки у вьющихся растений (рис. 31-39)
1. Во время периода покоя маточное растение подвергают сильной обрезке.
Стебель
Разнообразие стеблей
Стебель — осевая часть побега растения, он проводит питательные вещества и выносит листья к свету. В стебле могут откладываться запасные питательные вещества. На нём развиваются листья, цветки, плоды с семенами.
У стебля есть узлы и междоузлия. Узел — участок стебля, на котором находится лист (листья) и почка (почки). Участок стебля между соседними узлами представляет собой междоузлие. Угол, образованный листом и стеблем выше узла, называют листовой пазухой. Почки, занимающие боковое положение на узле, в пазухе листа, называют боковыми или пазушными. На верхушке стебля находится верхушечная почка.
Стебли древесных и травянистых растений отличаются по продолжительности жизни. Надземные побеги трав умеренного климата живу, как правило, один год (продолжительность жизни побегов определяется продолжительностью жизни стебля, листья могут сменяться). У древесных растений стебель существует много лет. Главный стебель дерева называется стволом, у кустарников отдельные крупные стебли называют стволиками.
Существует несколько типов стеблей.
Прямостоячие стебли имеются у многих древесных и травянистых растений (у них рост побегов обычно направлен вверх, к солнцу). Они имеют хорошо развитую механическую ткань, они могут быть одревесневшими (берёза, яблоня) или травянистыми (подсолнечник, кукуруза).
Ползучие стебли стелются по земле и могут укореняться в узлах (живучка ползучая, земляника).
Большое распространение имеют лазающие и вьющиеся стебли, объединяемые в группу лиан. Среди лиан имеются деревянистые и травянистые. Вследствие недостаточного развития арматурных элементов, обусловленного быстротой роста, они нуждаются в опорах. Вьющиеся побеги спирально обвивают опору своими стеблями, причём у одних растений витки спирали направлены по часовой стрелке, а у других — против часовой стрелки. Существуют и нейтральные растения, стебли которых вьются и направо и налево.
Вьющиеся стебли, поднимаясь вверх, обвивают опору (вьюнок полевой, хмель).
Цепляющиеся стебли поднимаются вверх, цепляясь за опору усиками (мышиный горошек, виноград).
Формы стеблей
Если разрезать стебель поперёк, то мы увидим, что на поперечном срезе стебель в очертании чаще всего округлый, с гладким или ребристым краем. Но может быть и другой: трёхгранной (у осоки), четырёхгранной (у крапивы), многогранной (у многих кактусов), сплющенная или плоская (у опунций), крылатая (у душистого горошка).
Широкие плоские стебли, сильно бороздчатые, нередко представляют собой ненормальное разрастание тканей. У злаков стебель (надземная часть) называется соломиной. Он обычно полый в середине (кроме узлов). Полые стебли распространены в семействах зонтичных, тыквенных и др.
Внутреннее строение стебля
Молодые (однолетние) стебли снаружи покрыты кожицей, которая затем замещается пробкой, состоящей из мёртвых клеток, заполненных воздухом. Кожица и пробка — покровные ткани.
Пробка — многослойная покровная ткань. Она появляется уже на первом году жизни побега. С возрастом толщина пробкового слоя увеличивается. Клетки пробки мёртвые, заполнены воздухом, плотно прилегающие друг к другу. Надёжно защищает внутренние ткани стебля от неблагоприятных условий.
Кожица и пробка защищают расположенные глубже клетки стебля от излишнего испарения, различных повреждений, от проникновения внутрь атмосферной пыли с микроорганизмами, вызывающими заболевания растений.
В кожице стебля имеются устьица, через которые происходит газообмен. В пробке развиваются чечевички — маленькие бугорки с отверстиями. Чечевички образованы крупными клетками основной ткани с большими межклетниками.
Кора — под покровной тканью находится кора, внутренняя часть которой представлена лубом. В состав луба, кроме ситовидных трубок и клеток-спутниц, входят клетки, в которых откладываются запасные вещества.
Лубяные волокна, вытянутые клетки с разрушенным содержимым и одревесневшими стенками, представляют механическую ткань стебля. Придают стеблю прочность и повышают сопротивление на изломе.
Ситовидные трубки — это вертикальный ряд вытянутых живых клеток, у которых поперечные стенки пронизаны отверстиями, ядра в этих клетках разрушились, а цитоплазма прилегает к оболочке. Это проводящая ткань луба, по которой перемещаются растворы органических веществ.
Камбий — узкие длинные клетки образовательной ткани с тонкими оболочками. Весной и летом клетки камбия активно делятся — происходит рост стебля в толщину.
Плотный, самый широкий слой — древесина — основная часть стебля. Как и луб, состоит из разных клеток разной формы и величины: сосудами проводящей ткани, древесинными волокнами механической ткани и клетками основной ткани.
Все слои клеток древесины, образовавшиеся весной, летом и осенью, составляют годичное кольцо прироста.
Сердцевина — клетки крупные, тонкостенные, неплотно прилегают друг к другу и выполняют запасающую функцию.
От сердцевины в радиальном направлении через древесину и луб проходят сердцевинные лучи. Они состоят из клеток основной ткани и выполняют запасающую и проводящую функции.
| Кожица |  | Молодые (однолетние) стебли снаружи покрыты кожицей, которая затем замещается пробкой, состоящей из мёртвых клеток, заполненных воздухом. Кожица и пробка – покровные ткани. |
| Устьице |  | В кожице стебля имеются устьица, через которые происходит газообмен. В пробке развиваются чечевички – маленькие бугорки с отверстиями. Чечевички образованы крупными клетками основной ткани с большими межклетниками. |
| Пробка |  | Многослойная покровная ткань. Она появляется уже на первом году жизни побега. С возрастом толщина пробкового слоя увеличивается. Клетки пробки мёртвые, заполнены воздухом, плотно прилегающие друг к другу. Надёжно защищает внутренние ткани стебля от неблагоприятных условий. |
| Кора |  | Под покровной тканью находится кора, внутренняя часть которой представлена лубом. В состав луба, кроме ситовидных трубок и клеток-спутниц, входят клетки, в которых откладываются запасные вещества. |
| Камбий |  | Узкие длинные клетки образовательной ткани с тонкими оболочками. Весной и летом клетки камбия активно делятся – происходит рост стебля в толщину. |
| Сердцевина |  | Центральная часть стебля. Клетки крупные, тонкостенные, неплотно прилегают друг к другу и выполняют запасающую функцию. |
| Сердцевинные лучи |  | От сердцевины в радиальном направлении через древесину и луб проходят сердцевинные лучи. Они состоят из клеток основной ткани и выполняют запасающую и проводящую функции. |
Общие черты анатомического строения стебля
Анатомическое строение стебля соответствует его главным функциям: проводящей — в стебле хорошо развита система проводящих тканей, которая связывает все органы растения; опорной — с помощью механических тканей стебель поддерживает все надземные органы и выносит лист в благоприятные условия освещения; ростовой — в стебле имеется система меристем, поддерживающих нарастание тканей в длину и толщину (верхушечные, боковые, вставочные).
Верхушечная меристема даёт начало первичной боковой меристеме — прокамбию — и вставочным меристемам. В результате деятельности первичных меристем формируется первичная структура стебля. Она может сохраняться у некоторых растений длительное время. Вторичная меристема — камбий — формирует вторичное состояние строения стебля.
Первичная структура. В стебле различают центральный цилиндр (стелу) и первичную кору.
Первичная кора снаружи покрыта эпидермой (покровная ткань), под ней находится хлоренхима (ассимиляционная ткань). Она может образовывать чередующиеся полосы, тянущиеся вдоль стебля, с механическими тканями (колленхимой и склеренхимой).
Центральный цилиндр окружён слоем эндодермы. Основная часть центрального цилиндра занята проводящими тканями (флоэмой и ксилемой), образующими вместе с механической тканью (склеренхимой) сосудисто-волокнистые пучки. Внутрь от проводящих тканей располагается сердцевина, состоящая из неспециализированной паренхимы. Часто в сердцевине образуется воздушная полость.
Вторичная структура — камбий формирует внутрь вторичную ксилему, наружу — вторичную флоэму. Первичная кора отмирает и заменяется вторичной — это совокупность всех вторичных тканей, расположенных снаружи от камбия.
Строение стебля зависит от условий обитания и отражает особенности строения той или иной систематической группы растений.
Внутреннее строение стебля (часть поперечного среза стебля трёхлетнего побега липы)
Перидерма. Первичная покровная ткань (эпидерма) функционирует недолго. Вместо неё образуется вторичная покровная ткань — перидерма, которая состоит из трёх слоёв клеток — пробки (внешний слой), пробкового камбия (средний слой) и феллодермы (внутренний слой). Для осуществления обмена с окружающей средой на перидерме имеются чечевички.
Первичная кора состоит из двух слоёв: колленхимы (слой под перидермой) — механическая ткань — и паренхимы первичной коры (может выполнять запасающую функцию).
Вторичная кора (или луб, флоэма). Типичное строение луба: ситовидные трубки, клетки спутники, лубяная паренхима и лубяные волокна. Лубяные волокна образуют слой, называемый твёрдым лубом; все остальные элементы образуют мягкий луб.
Камбий — образовательная ткань. За счёт деления и дифференциации его клеток снаружи образуются клетки луба (вторичная кора), а внутри — клетки древесины. Как правило, клеток древесины образуется значительно больше, чем клеток коры (соотношение 4:1). Рост стебля в толщину происходит благодаря деятельности клеток камбия. Деятельность камбия прекращается зимой, весной возобновляется.
Древесина (ксилема) — основная часть стебля. Она образуется за счёт деятельности камбия с внутренней его стороны. Состоит из сосудов (трахей), трахеид, древесной паренхимы, древесных волокон (механическая ткань). За год образуется одно кольцо древесины. Граница между годичными кольцами хорошо заметна, потому что весенняя древесина, которая образовалась после пробуждения деятельности камбия, состоит из больших тонкостенных клеток, осенняя — из меньших, более толстостенных клеток. Переход от весенней древесины к осенней постепенный, от осенней к весенней — всегда внезапный (здесь и образуется граница между годичными кольцами). По годичным кольцам древесины можно узнать возраст растения. У тропических растений, которые растут непрерывно в течение года, годичные кольца совсем незаметны.
Сердцевина — центральная часть стебля. Внешний её слой (перимедулярная зона) состоит из живых паренхимных клеток, центральная — из больших клеток, часто отмерших. Между клетками сердцевины могут быть межклеточные пространства. В живых клетках сердцевины откладываются запасные питательные вещества.
Сердцевинный луч — ряд паренхимных клеток, которые начинаются от сердцевины и проходят в радиальном направлении через древесину и луб в первичной коре. Функция их — проводящая и запасающая.
Рост стебля в толщину
Между лубом и древесиной в стебле находится слой клеток камбия. Камбий — это образовательная ткань. Клетки камбия делятся, образуя новые клетки, которые входят в состав древесины и луба. При этом в сторону древесины камбий откладывает клеток больше, чем в сторону коры. Поэтому прирост древесины идёт быстрее, чем луба. В результате деятельности камбия увеличивается толщина стебля.
Условия влияющие на рост дерева в толщину
По толщине годичных колец можно узнать, в каких условиях росло дерево в разные годы жизни. Узкие годичные кольца свидетельствуют о недостатке влаги, о затенении дерева и о плохом питании.
Годичное кольцо — это прирост древесины за год. Во внутренней зоне этого кольца, ближе к сердцевине, сосуды более крупнее и их больше. Это ранняя древесина. В наружной зоне кольца, ближе к коре, клетки более мелкие и более толстостенные. Это — поздняя древесина. Зимой клетки камбия не делятся, они находятся в состоянии покоя. Весной с распусканием почек возобновляется деятельность камбия. Возникают новые клетки древесины и, следовательно, формируется новое годичное кольцо. Крупноклеточная древесина (ранняя) оказывается рядом с мелкоклеточной (поздней) прошлого года. Благодаря такому соседству становится хорошо заметна граница годичными приростами древесины.
Передвижение питательных веществ по стеблю
Для нормальной жизнедеятельности растения вода и питательные вещества должны поступать во все органы. Одна из важнейших функций стебля — транспортная. Она заключается в передаче растворов от органов почвенного питания — корней и органов воздушного питания — листьев ко всем органам растения. В этом легко убедиться, сделав продольный и поперечный срезы стебля растения как показано на рисунке.
Всё растение пронизано проводящими тканями. По одним проводящим тканям движется вода с растворёнными в ней минеральными веществами, по другим — раствор органических веществ. Проводящие ткани объединяются в сосудисто-волокнистые пучки, часто окружённые прочными волокнами механической ткани.
Сосудисто-волокнистые пучки проходят по всему стеблю, соединяя корневую систему с листьями. Но чтобы окончательно убедиться в этом, желательно проделать следующий опыт.
Цель: убедиться, что сосудисто-волокнистые пучки соединяют корневую систему с листьями.
Что делаем: веточку растения поставить на некоторое время в подкрашенную воду. В опыте она заменит минеральные вещества. Через 2-3 часа сделать поперечный и продольный разрез.
Что наблюдаем: изменила свою окраску и стала красной древесина. Кора и сердцевина остались неокрашенными.
Результат: растворы минеральных веществ, как и подкрашенная вода, поднимаются от корня внутри стебля по сосудам древесины. Сосуды проходят через стебель, ответвляются в листья и разветвляются там. По этим сосудам вода с растворёнными в ней минеральными веществами и поступает в листья. Это хорошо видно на продольном и поперечном срезе стебля.
Большое значение для поднятия воды в стебель имеет корневое давление и испарение воды листьями. На место испарившейся воды в листья постоянно поступает новая.
Передвижение по стеблю органических веществ
Органические вещества откладываются в специальных запасающих тканях, из которых одни накапливают эти вещества внутри клеток, другие — внутри клеток и в их оболочках. Вещества, которые откладываются в запас: сахара, крахмал, инулин, аминокислоты, белки, масла.
Органические вещества могут накапливаться в растворённом (в корнеплодах свеклы, чешуйках лука), твёрдом (зёрна крахмала, белка — клубни картофеля, зёрна злаков, бобовых) или полужидком состоянии (капли масла в эндосперме клещевины). Особенно много органических веществ откладывается в видоизменённых подземных побегах (корневищах, клубнях, луковицах), а также в семенах и плодах. В стебле органические вещества могут откладываться в паренхимных клетках первичной коры, сердцевинных лучах, живых клетках сердцевины.
Мы знаем, что крахмал, образовавшийся в листьях, превращается затем в сахар и поступает во все органы растения.
Цель: выяснить, как сахар из листьев проникает в стебель?
Что делаем: на стебле комнатного растения (драцены, фикуса) осторожно сделаем кольцевой надрез. Удалим с поверхности стебля кольцо коры и обнажим древесину. На стебле укрепим стеклянный цилиндр с водой (смотри рисунок).
Что наблюдаем: через несколько недель на ветке, выше кольца появляется утолщение в виде наплыва. На нём начинают развиваться придаточные корни.
Результат: мы знаем, что в лубе расположены ситовидные трубки, а так как, окольцевав ветку мы их перерезали, то органические вещества, оттекающие из листьев, дошли до кольцевой вырезки и скопились там.
Вскоре из наплыва начинают развиваться придаточные корни.
Вывод: таким образом, опыт доказывает, что органические вещества передвигаются по лубу.
Отложение органических веществ
Вода и минеральные соли, всасываемые корнями, передвигаются по стеблю к листьям, цветкам и плодам. Это — восходящий ток, он осуществляется по древесине, основным проводящим элементом которой являются сосуды (мёртвые пустые трубки, образующиеся из живых паренхимных клеток) и трахеиды (мёртвые клетки, которые соединяются между собой с помощью окаймлённых пор).
Органические вещества, образующиеся в листьях, оттекают во все органы растения. Это — нисходящий ток, он осуществляется по лубу, основным проводящим элементом которого являются ситовидные трубки (живые клетки, соединяющиеся между собой ситечками — тонкими перегородками с отверстиями, они могут быть в поперечных и в продольных стенках).
У древесных растений передвижение питательных веществ в горизонтальной плоскости осуществляется с помощью сердцевидных лучей.
Значение запасающей ткани заключается не только в том, что растение при необходимости питается этими органическими веществами, но и в том, что последние являются продуктом питания человека и животных, а также могут использоваться как сырьё.
Физико-механические принципы строения стебля
Тело растения представляет собой систему, которая сильно зависит от воздействия на неё различных метеорологических факторов, а также от давления и веса собственных органов, которые при этом постоянно изменяются в связи с ростом и развитием. Растение постоянно подвергается действию нагрузок как статических, так и динамических. Ему приходится испытывать действие сил ударного характера при различной продолжительности их. К таким силам относятся ветры разной силы и интенсивности, дождь, град, снег и др. надземная часть растения во время ветров, особенно бурь, представляет собой большую парусную поверхность, и легко ломалась бы, если бы не существовали в теле приспособления для сопротивления: прочность — предохраняет от поломки её временными нагрузками. Упругость обеспечивает сопротивление на изгиб, на разрыв. Жёсткость выражается в том, что форма не изменяется существенно от действия механических нагрузок.
Механические ткани играют главную роль в прочности растения. Заякоривание достигается в основании черешков, ветвей и в местах прикрепления корней. Покровная ткань имеет крепкие и утолщённые стенки эпидермиса.
Упругая устойчивость даёт сопротивление при нагрузке сверху на растение. Стебель ветки растения может нагибаться, но не ломаться; например, вертикальные ветки, отягчённые плодами, нагибаются, дают изгиб в виде дуги, но не ломаются, если обладают достаточной упругой устойчивостью. Соломины ржи, пшеницы, ячменя дают дуговые изгибы, если колосья налиты полноценным зерном.
Будучи единым организмом, растение может жить лишь при сочетании этих противоположных принципов (статический — требует распределения тканей на периферии, а сопротивление динамической нагрузки требует распределения материала в центре) распределения тканей прочности.