ГНУ ВНИИЗК

им. И.Г. Калиненко Россельхозакадемии

Лаборатория селекции, семеноводства и технологии возделывания риса

Главная Значение риса Биология риса Селекция Сорта Семеноводство Семена Агротехника Контакты Фотогалерея
Книги Статьи Водоросли Сорные растения Вредители риса Болезни риса
Увеличить Увеличить

Рис. 3 - Радиальная структура зародышевого корешка (J. Rebouillat et al., 2009).

Рис. 1 - Всходы риса.

Корневая система мочковатая, и не имеет развитого главного корня. Однако, в период прорастания зерновки, в самом начале вегетации имеется небольшой зародышевый корень. До фазы кущения он играет заметную роль в формировании подземных органов. Когда образуется основная масса корней, он становится незаметным и практически не влияет на процесс обеспечения растения водой и элементами питания [2].

Главный корень (первичный, или зародышевый) сформирован в зерновке у зародыша. Зерновка риса прорастает одним главным корешком, который удлиняется и через щель, образованную между цветковыми чешуями, выходит наружу. Он растет вниз точкой роста (конус нарастания) и одет корневым чехликом, который защищает его от повреждений при углублении в почву.

После появления двух настоящих листьев из узла кущения начинают разрастаться придаточные корни, которые с главным корешком составляют первичную корневую систему[1, 2].

Придаточные корни зарождаются в междоузлии и при разрастании пронизывают узлы, создавая ложное представление о своем узловом происхождении. Возникают придаточные корни в нижней части междоузлия, при росте они прорывают не только стеблевой узел, но и нижнюю часть влагалища. Эти корни образуют ярус в пазухе листа и потому называются пазушными. Придаточные корни зарождаются и в верхней части междоузлия, создавая тем самым  второй подлистовой ярус корней. В связи с тем что у риса имеется два яруса корней, в зоне укороченных междоузлий больше придаточных корней, чем, например, у пшеницы. Благодаря этому рис в достаточной мере снабжается питательными веществами из почвы.

Придаточные корни под колеоптилем и листом без пластинки образуют по одному подлистовому ярусу. В пазухах колеоптиля и первого листа без пластинки придаточных корней не образуется [1, 3].

При определенных условиях (глубокая заделка семян или обработка семян химикатами) у риса могут формироваться мезокотильные корни. Эти корни появляются на участке между колеоптилем и первичным корешком. Они не образуют придаточных корней и растут только горизонтально [6, 7].

На главном корне, а также на боковых, если рис произрастает в условиях, когда поле не залито слоем воды, образуются много корневых волосков, так же как и у других хлебных злаков – пшеницы, ячменя. При возделывании риса с затоплением корневых волосков развивается очень мало или они совсем отсутствуют.

Корневые волоски у риса формируются в растущей, физиологически активной части корня из клеток эпидермиса. Они одноклеточные, длиной около 0,75-1 мм, и образуется их очень много на каждый квадратный миллиметр по нескольку сот. Продолжительность жизни корневых волосков в период активного роста корневой системы до 3-5 суток, после чего они полностью отмирают, а на более молодых участках растущего корня возни-
кают новые [1].

С начала кущения образуется вторичная корневая система. Ее корни как пo внешнему виду, так и по анатомии отличаются от первичных зародышевых корней.

Наиболее интенсивно корневая система развивается в период от начала кущения до выхода растения в трубку. Корневая система невелика и располагается в пахотном горизонте 0-15 см. Длина корней в основном не превышает 30-40 см. Некоторая часть корней (10-15%) проникает на глубину до 40 см, а отдельные корешки – до 1 м. При этом вертикально вниз растет 10-15%, примерно столько же корней распространяется под углом, а остальная масса (70-80%) направляется горизонтально в толще почвы, не превышающей 10 см [1, 2, 3].

Развитие корней зависит от физических свойств почвы, качества ее обработки, обеспечения растений  питательными веществами и особенно режима орошения. При нарушении режима орошения, мощность и физиологическая  активность корней резко снижаются. Число корней и глубина их проникновения в почву определяют устойчивость растений риса к полеганию [2].

Толщина придаточных корней главного стебля зависит от места их прикрепления: из нижней части сближенных междоузлий отходят тонкие придаточные корни; из верхней растут корни наибольшего диаметра. Утолщение корней происходит без резких колебаний, постепенно, от первого яруса снизу до последнего кверху. Увеличение диаметра корней связано не только с разрастанием коры корня, но и с увеличением числа крупных сосудов в центральном цилиндре; у главного же корня такой сосуд один. Придаточные корни играют основную роль в поглощении воды и минеральных веществ растением риса из почвы.

На протяжении вегетации риса число корней возрастает и у некоторых сортов может достигнуть 200 на одном растении. Наибольшее их количество развивается в период максимального формирования вегетативной массы (выход в трубку – выметывание).

С этого времени новых корней не образуется, а старые постепенно отмирают. Однако к концу вегетационного периода, когда зерновки созревают, корневая система еще работает. Она функционирует и после скашивания риса, о чем свидетельствует отрастание риса после его уборки [2, 3].

На поперечном срезе через корень можно отметить две резко отличающиеся между собой по величине клеток части — наружную кору корня (первичную) и внутреннюю (центральный цилиндр).

Снаружи первичная кора корня покрыта эпидермисом, из которого при соответствующих условиях образуются корневые волоски. За эпидермисом расположены клетки средней коры — мезодермы, а за ней эндодерма — внутренняя кора.

Центральный (осевой) цилиндр в своей периферической части имеет один ряд тонкостенных клеток, которые кольцом охватывают весь цилиндр и вплотную примыкают к эндодерме. Это так называемый перицикл, или корнеродная ткань. Из него разрастаются боковые корни.

В центральном цилиндре, кроме перицикла, находятся ксилема, формирующая проводящие пучки (сосуды), а также флоэма, которая образует небольшие группы соединительных клеток между сосудами ксилемы..

В середине центрального цилиндра,в ксилеме, расположены крупные сосуды [1].

Характерной анатомической особенностью как главного, так и прида-
точных корней риса является наличие в них аэренхимы – воздухоносной (вентиляционной) ткани, доставляющей воздух (кислород) из надземных органов (стебля, листа) до корешков риса. Это позволяет корешкам риса дышать, получать энергию и за счет нее поглощать питательные вещества из почвенного раствора. Благодаря поступлению в корни риса воздуха вокруг корешков возникают окислительные зоны, a в самом корне концентрация кислорода достигает 20%. Однако, обеспечение корневой системы риса кислородом происходит в том случае, если листья или хотя бы один лист находится в воздухе над поверхностью воды.

Если же растение риса в фазу всходов - кущение произрастает на поле без слоя воды на почве сухой или влажной  при достаточном количестве кислорода и хорошем его доступе к корням они формируются по типу суходольных (кислородных). Разрастается большое количество корневых волосков, а аэренхима в корнях не образуется. Если же растения риса с корневой системой такого типа будут затоплены водой полностью или наполовину, то корни оказываются лишенными кислорода, перестают поглощать питательные вещества, активно дышать. Отсутствие кислорода вызывает перестройку корней на гигрофитный тип. Это требует запасов сухого вещества и времени. Во время такой перестройки растение не растет. Только после образования в ранее возникших корнях аэренхимы и образования новых корней возобновляется активное дыхание корней, поглощение питательных веществ из почвы и нормальный обмен [2].

 

 

Литература:

 

1. Натальин, Н.Б. Рисоводство / Н.Б. Натальин. – М. : Колос, 1973. – 280 с.

2. Пособие рисоводу / сост. А.П. Сметанин, А.А. Парфенюк, В.И. Степовой, В.Ф. Галиченко. – Зерноград. : Печатно-множительная группа ВНИПТИМСХ, 1995. – 70 с.

3. Рис / под ред.  П.С. Ерыгина и Н.Б. Натальина. – М.: Колос, 1968. – 328 с.

4. Chang, T.T. The morphology and varietal characteristics of the rice plant / T.T. Chang, E.A. Bardenas. - Los Banos, Laguna : IRRI, 1965. - 40 p.

5. Rebouillat, J. Molecular Genetics of  Rice Root Development / J. Rebouillat, A. Dievart, J. L. Verdeil, J. Escoute, G. Giese, J. C. Breitler, P. Gantet, S. Espeout, E. Guiderdoni, C. Périn // Rice. – 2009. – Vol. 2. – №1. – P. 15-34

6. Rice : origin, history, technology, and production / editors C. Wayne Smith, Robert H. Dilday. - Hoboken, New Jersey : John Wiley & Sons, Inc., 2002. - 656 p.

7. Yoshida S. Fundamentals of rice crop science / S. Yoshida. - Los Banos, Laguna : IRRI, 1981. – 277 р.

 

Рис. 2 - Растение риса в фазу кущения (Rice : origin, history, technology, and production, 2002).

Написать письмо