Растение основную ценность которого для человека представляют не плоды а подземные побеги именуемые

Добавил пользователь Евгений Кузнецов
Обновлено: 19.09.2024

Развитие управляющих функций мозга ребёнка: полезные советы и упражнения для педагогов

Сертификат и скидка на обучение каждому участнику

Тема: Видоизмененные подземные побеги используемые человеком.

Цель: Выяснить строение видоизмененных подземных побегов - корневища, клубня, луковицы, их значение для растения и возможность практического использования.

Задачи: Образовательные : рассмотреть строение подземных видоизменённых побегов и установить черты сходства с надземным побегом.

Развивающие : развить умение определять органы растения, выделять их биологическое и хозяйственное значение. Продолжить развитие навыков работы с наглядными пособиями и живыми объектами (клубнями картофеля, луковицей репчатого лука, корневищем растений), умение анализировать, сравнивать, обобщать. Наблюдать и устанавливать черты сходства. Продолжить формирование умения проводить лабораторные исследования и делать выводы.

Воспитательные : продолжить развивать интерес к изучению биологии, способствовать развитию интереса к растительному миру, прекрасному. Формирование научного мировоззрения на основе понимания познаваемости окружающего мира.

Оборудование: Клубни картофеля, луковица лука репчатого, корневище сансевьеры.

Чашка Петри, лупа.

Тип урока: комбинированный (урок - исследование).

Организационный момент Здравствуйте! Как настроение? Ребята, сегодня на уроке я предлагаю вам провести исследование. Предмет нашего исследования мы сможем узнать, когда отгадаем несколько загадок. Я вырос на грядке, характер мой гадкий:

Куда ни приду, всех до слез доведу (лук).

Неказиста, шишковата, а придет на стол она,

В земле веревочка,

А в ней - кладовочка. (Корневище)

Демонстрация клубня картофеля, луковицы лука репчатого, корневища сансевьеры

- Ребята, назовите мне эти объекты одним словом.

- Предмет нашего исследования зашифрован в первых буквах отгадок на загадки.

Огадывание загадок и определение названия объекта исследования. СЛАЙДЫ 2-6

П - Стоит он задумчивый,
В жёлтом венце,
Темнеют веснушки
На жёлтом лице. (подсолнух)

О - Горел в траве росистой
Фонарик золотистый,
Потом померк, потух
И превратился в пух. (одуванчик)

Б - И лист и почки - всё врачует,
И сок - целебное сырьё.
Шумит от ветра, если дует,
Краса России - ствол её. (береза)

Е - По округе славится
Зелёная красавица:
Сарафан - как колокол,
По земле да волоком,
Шапочка - с опушечкой,
С острою макушечкой. (ель)

Г - Он стоит на ножке длинной,
Точно в пачке балерина.
Как букет, цветок один -
Тёмно-красный георгин. ( георгин)

Получается слово ПОБЕГ. Это и есть объект нашего исследования.

2. Проверка знаний.

Что такое побег? Побег - это стебель с листьями и почками.

Какова роль стебля? (одна из функций - передвижение питательных веществ)

По каким тканями происходит движение веществ в стебле (по проводящим)

Чем представлены проводящие ткани стебля? (лубом и древесиной)

Какие вегетативные органы у растений вы знаете?

А побеги у всех растений одинаковые?

3. Изучение новой темы

Мы начинаем наше исследование, в ходе которого вы будете заполнять маршрутный лист, который есть у каждого (приложение 1).

Тема: Видоизмененные побеги

Цель: доказать, что клубень, луковица, корневище являются видоизмененными побегами.

Гипотеза: если клубень, луковица, корневище являются видоизмененными побегами, то мы обнаружим составные части побега: стебель, почки и листья.

Задачи: 1. Выявить наличие стебля, почек, листьев у клубня, луковицы, корневища.

2. Определить, какие функции выполняют видоизмененные побеги.

Вывод: Выполняем лабораторную работу по плану (приложение 2). План работы лежит на столе. Учащиеся в ходе исследовательской работы заполняют в тетради первую и вторую колонки таблицы "Видоизменения подземных побегов".

1. запас питательных веществ;

2. переживание неблагоприятных условий;

3. вегетативное размножение

1-верхушечная почка (росток)

1-придаточные корни, 2-донце-стебель

3-почки, 4-сочные чешуи-листья

Используя данные второй колонки таблицы, докажите, что корневище, клубень, луковица - видоизмененные побеги.

Для того чтобы заполнить третью и четвертую колонки таблицы, можно воспользоваться учебником.

В ходе проведенного исследования мы выяснили: (закончи предложение). Ответы учеников.

Вывод исследования: Клубень, луковица и корневище - побеги. Только это необычные наземные побеги, а побеги, растущие под землей. И правильно их называть видоизмененные побеги.

Наряду с типичными у растений часто развиваются видоизменённые побеги, что связано с выполнением ими других функций.

Видоизменения побегов — это приспособления, которые помогают растениям выжить и приспособиться к неблагоприятным обстоятельствам.

У некоторых многолетних трав есть видоизменённые подземные побеги . Образовавшиеся летом питательные вещества откладываются у них в корневищах , клубнях и луковицах . На зиму наземные органы отмирают, а подземные остаются.

1. Корневище — многолетний подземный побег, после зимовки дающий новые побеги. Корневище имеет большое значение при вегетативном размножении, так как у него имеются почки, из которых может вырасти новое растение. Такой видоизменённый побег имеется у крапивы, пиона, пырея, спаржи, ириса, ландыша, печёночницы.

Цель урока: Создать условия для формирования универсальных учебных действий: личностных, познавательных, регулятивных и коммуникативных.

Личностные: готовность к самообразованию и самовоспитанию.

Коммуникативные: работая в парах, вести диалог в доброжелательной и открытой форме.

Познавательные: работать с текстом, иллюстрациями, натуральными объектами; делать выводы и обобщения; проводить наблюдения, эксперименты и объяснять полученные результаты; работать с лабораторным оборудованием.

Регулятивные: определять цель работы, планировать и осуществлять ее выполнение; представлять результаты работы; делать выводы о ее качестве.

Планируемые результаты

Знать строение и функции цветка.

Уметь объяснять, как строение цветка связано с его выполняемой функцией;

Уметь понимать смысл биологических терминов: цветок, цветоложе, цветоножка, венчик, чашечка, пестик, тычинка, околоцветник, двудомные и однодомные растения.

Метапредметные: учащиеся должны уметь определять существенные признаки объекта; действовать в соответствии с инструкцией.

Тип урока: комбинированный.

Средства обучения:

Информационные (учебник, рабочая тетрадь);

Наглядный – демонстрация таблиц, муляжей цветков, рисунок строения цветка, иллюстраций учебника, раздаточного материала (гербарии цветковых растений);

Основные понятия

Цветок; пестик; тычинка; лепестки; венчик; чашелистики; чашечка; цветоножка; цветоложе; околоцветник,тычиночная нить; пыльник; рыльце; столбик; завязь; семязачаток.

Форма урока: индивидуальная, групповая, работа с текстом.

Аткуализация знаний учащихся

Изучение нового материала

Закрепление изученного материала

Оценка знаний учащихся

Подведение итогов урока

1. Организационный момент.

Приветствие. Проверка отсутствующих и готовности к уроку.

2. Актуализация знаний учащихся

Фронтальные вопросы (Видоизменения побегов)

Вопрос 1. Какие видоизмененные подземные побеги вы знаете? Назовите растения, имеющие корневище, клубень, луковицу.

Различают следующие видоизмененные подземные побеги: 1) корневища (у крапивы, пырея, ириса, ландыша); 2) клубни (у картофеля, хохлатки, кормового растения топинамбура); 3) луковицы (у лука репчатого, лилии, тюльпана, нарцисса, дикорастущего гусиного лука)

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 чех- лика.

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.

Изучение нового материала.

1) Строение цветка.

У растений существует еще один видоизмененный укороченный побег, который может быть разнообразным по форме, окраске и который, чаще всего радует наш глаз. Посмотрите пожалуйста на картинку и ответьте, чему будет посвящен наш урок?

(Демонстрация картинок на проекторе). Наш урок будет посвящен цветам.

- Подумайте, у всех ли растений образуются цветки? (Цветки образуются только у цветковых растений.)

- Какие растения называют цветковыми? (Растения, которые имеют цветки.)

Цветок — это видоизменённый укороченный побег, служащий для семенного размножения.

Как любой побег, цветок развивается из почки.

Стеблевая часть цветка представлена цветоножкой, верхнюю часть которой называют цветоложем.

Чашечка, венчик, тычинки и пестики — это видоизменённые листья.

Цветок снаружи окружает околоцветник. Околоцветник выполняет защитную функцию, к тому же лепестки могут привлекать опылителей.

Если околоцветник образуют чашелистики (чашечки) и лепестки (венчика), то это — двойной околоцветник.

Если околоцветник образован более или менее одинаковыми листочками околоцветника, то его называют простым околоцветником.

Цветки некоторых растений не имеют развитого околоцветника. Например, у цветков ивы он напоминает чешуйки. Такие цветки называют голыми.

Листочки простого околоцветника могут оставаться свободными (околоцветник простой раздельнолистный) или срастаться (околоцветник простой сростнолистный).

у тюльпана и лилии околоцветник простой раздельнолистный, а у ландыша — сростнолистный.

У цветков с двойным околоцветником также могут срастаться и чашелистики, образуя сростнолистную чашечку, и лепестки — сростнолепестный венчик.

цветки примулы, например, имеют сростнолистную чашечку и сростнолепестный венчик.

У лютика и вишни цветки имеют раздельнолистную чашечку и раздельнолепестный венчик.

У колокольчика чашечка раздельнолистная, а венчик — сростнолепестный.

Если венчик цветка состоит из несросшихся лепестков, то он свободнолепестный.

Если лепестки срастаются в нижней части в трубку — это сростнолепестный венчик.

В середине цветка находятся репродуктивные части цветка: пестик(-и) и тычинки

У пестика имеются три части: завязь, столбик, рыльце.

Тычинка состоит из пыльника и тычиночной нити.

Закрепление материала.

Учащиеся отвечают на вопросы: Что такое пестик? Что такое тычинка? Из каких частей они состоят? (Пестик ♀ – женская часть цветка. Пестик имеет рыльце, столбики и завязь. Завязь – часть пестика, из которого образуется плод. Тычинка ♂ – мужская часть цветка. Тычинка имеет пыльник, внутри которого созревает пыльца. Пыльник расположен на тычиночной нити).

У обоеполых цветков имеются и тычинки, и пестик.

У раздельнополых цветков имеются или только тычинки (тычиночные, или мужские, цветки), или толькопестик (пестичные, или женские, цветки).

Если пестичные и тычиночные цветки развиваются на одном растении (например, у огурца и кукурузы), такие растения называют однодомными.

Если пестичные и тычиночные цветки располагаются на разных растениях (например, у ивы, тополя, конопли), такие растения называют двудомными

Цветы на верхушке стебля могут находиться по одному или могут быть собраны в соцветие.

Клубни отличаются от корневищ тем, что у них стебель короткий и толстый, а листья недоразвиты. Как и на всяком побеге, у них имеются почки и расположены они на верхушке и в пазухах недоразвитых листьев. Придаточные корни на клубнях не развиваются. Клубни у картофеля вырастают из подземных почек не сразу. Сначала из почки растёт длинный белый подземный побег — столон. Столон живёт меньше года. Верхушка со временем начинает утолщаться и превращается к осени в клубень.

В клубне накапливается много крахмала в виде мелких зёрен. Клубень картофеля — это видоизменённый побег с утолщённым стеблем и мелкими листьями.

Что делать. Рассмотрите внешнее строение клубня картофеля.

Что наблюдать. Найдите на его поверхности верхушечную и пазушные почки (глазки), рубцы от листьев (бровки) и рубец от отделившегося столона.

Что делать. Подсчитайте число глазков на клубне.

Что наблюдать. Найдите на клубне верхушку и основание.

Обратите внимание на неравномерное распределение глазков на утолщённом стебле.

Ту часть клубня, где больше глазков, называют верхушкой, а противоположную где рубец от столона — основанием.

Что делать. Разрежьте клубень на две части. На разрез клубня капните каплю раствора иода.

Как изменилась окраска разреза клубня?
Какие вещества отложены в клетках клубня?
Каково значение клубня в жизни растения?

Подготовить к отчёту. Зарисуйте в тетради внешний вид клубня и подпишите его части. Запишите признаки, доказывающие, что клубень — это побег.

Растение картофеля

Растение картофеля, выросшее из клубня, образует куст высота которого 50-80 см. Число стеблей в кусте (обычно 3-6), их толщина, способность к ветвлению зависят от сорта и условий произрастания.

В начале развития стебли прямостоячие, в дальнейшем у большинства сортов изогнутые. В поперечном сечении они угловатые или округлые, диаметром до 20 мм, часто с прямыми или волнистыми сильно развитыми крылообразными придатками. Окраска стеблей зеленая или с антоциановой пигментацией. Подземные побеги называются столонами. Они утолщаются на вершинах и образуют начало новых клубней. На каждом стебле развиваются 6-7 и более столонов длиной 15-20 см, у некоторых сортов до 40-50 см. В зависимости от длины столонов гнезда картофеля бывают разбросанные (что крайне осложняет уход за посадками и их уборку) и компактные.

Строение клубня картофеля

Молодой клубень покрыт эпидермисом, зрелый — опробковевшей кожурой, гладкой или сетчатой. Кожура непроницаема для воздуха, но в ней имеются отверстия — чечевички, через которые осуществляется дыхание. Под кожурой находятся клетки коры, заполненные крахмальными зернами, затем слой образовательной ткани (камбия), кольцо сосудисто-волокнистых пучков и сердцевина, также содержащая крахмал.

На поверхности клубней в углублениях, обрамленных листовым рубцом, или бровкой (след опавшего недоразвитого листа) расположены глазки. Они расположены по спирали. В вершине молодой части клубня их находится больше, чем в средней и в нижней части. В каждом глазке 3-4 почки, но прорастает обычно только одна средняя, наиболее развитая, 4 и лишь при повреждении ростка трогается в рост другая почка. Самые сильные ростки дают почки верхних глазков. Почки, проросшие в темноте, образуют бледные удлиненные тонкие ростки, называемые этиолированными. На свету образуются укороченные и плотные ростки. В зависимости от сорта форма основания, окраска и опушение ростков различны.

Окраска ростков (зеленая, красно-фиолетовая и сине-фиолетовая) лучше различима на клубнях, пророщенных при слабом освещении. Основная форма клубня округлая (редко роговидная или вальковидная), удлиненная и овальная; наружная окраска (белая, желтая, розовая, светло-красная, красная, синяя) зависит от пигмента, заключенного в клетках коры или кожуры, и толщины опробковевшего слоя. Мякоть также может быть разной окраски — белая, кремовая, желтая, редко красная и синяя. В России наиболее распространены сорта с белой мякотью клубней.

Строение растения картофеля

Корневая система картофеля мочковатая, сравнительно слабо развитая (масса ее составляет 7-7,5% массы всего растения), ветвится до 3-го порядка; развивается из глазков клубня и из почек стеблевых узлов подземной части стебля и столонов. Основная масса корней расположена в пахотном 25-сантиметровом слое, но отдельные тяжи могут проникать на глубину 110-200 см.

Лист картофеля простой непарноперисторассеченный состоит из нескольких пар долей, долек и долечек, расположенных в разных сочетаниях на главном черешке (стержне), и заканчивается одной непарной долей. Строение, степень рассеченности листа, размеры и форма долей, длина, положение и форма черешка — важные сортовые признаки. Пластинка листа всегда в различной степени опушена, окраска от желто-зеленой до темно-зеленой.

Картофель — самоопылитель; перекрестное опыление наблюдается редко. У многих сортов пыльцевые зерна сморщены и бесплодны (мужская стерильность). Плод — шарообразная, овальная или реповидная сочная 2-гнездная ягода, содержащая большое число (иногда более 200) очень мелких семян. Масса 1000 семян 0,5-0,6 г.

Что такое клубень картофеля: ботаническое описание, развитие и применение

Научное название картофеля — паслен клубненосный. Но обычно и клубни, и растение в целом называют картошкой. Мы расскажем об анатомическом строении клубней картофеля. Эта информация поможет начинающим фермерам грамотно расходовать урожай и получать ценный посевной материал.

Что представляет собой клубень картофеля

Чем является клубень картофеля? Это вегетативное утолщение, или чрезмерно разросшаяся почка на корне растения, пригодная в пищу.

По сути клубень — это видоизмененный побег паслена клубненосного. Развивается на вершине столона — бокового побега с удлиненными междоузлиями и недоразвитыми листьями.

Как выглядит

В зависимости от сорта клубни бывают круглой, овальной, продолговатой и веретеновидной формы. Мякоть — белого, желтого, кремового, оранжевого цвета. Плотная кожица — розового, желтого, бежевого, коричневого или фиолетового цвета.

Интересно! У сорта картофеля Взрыв мякоть и кожица темно-фиолетового цвета с ореховым привкусом и ароматом.

Строение клубня

Мякоть состоит из утолщенной крахмалистой плотной ткани. Клубень покрыт пробковой корочкой, которая грубеет по мере старения (см. фото).

На заметку! Родина паслена клубненосного — Южная Америка, где он впервые был окультурен.

Внутреннее

Рассмотреть внутреннее строение картофелины можно только на свежем срезе. Подземный стебель в разрезе включает такие слои:

эпидермис — опробкованные клетки перидермы;
кора — паренхимные клетки с крахмальными зернами;
камбий — камбиальные клетки с ксилемными элементами;
сердцевина — паренхимные клетки с радиальными лучами.

Сердцевина содержит наименьшее количество крахмальных зерен. Это самая грубая часть мякоти.

Внешнее

Клубень — семенной материал для вегетативного размножения картофеля. На его поверхности располагается 7-15 глазков, по 3 почки с зачатками листьев и корешков в каждом. В рост идет исключительно центральная почка, из которой развиваются надземные побеги и корни.

Внимание! Если ростки из центрального побега повреждены, происходит замещение за счет боковых почек. Но такие побеги всегда слабее и плохо переносят неблагоприятные погодные условия в момент интенсивной вегетации.

Зависит ли от сорта

Общее строение клубня картофеля у всех сортов одинаковое. Различие лишь в окраске мякоти и кожицы картофелины и соотношении внутренних слоев по толщине.

Другие составляющие растения

Надземная часть картофеля включает:

Стебли. Прямостоячие, мясистые, с прижатыми волосками, высотой от 30 до 140 см. Обычно на кусте образуется 4-7 стеблей.
Листья. Прерывисто-непарноперисторассеченные, с 6-10 яйцевидными листочками заостренной формы. Гладкие с наружной и опушенные, ребристые с внутренней стороны. Расположены на стеблях по спирали.
Цветки. Пятичленные, собраны на верхушке в соцветия-завитки. Чашечка состоит из 5 чашелистиков. Венчик спайнолепестной, белого, желтого, розового, фиолетового цвета. После опыления пестика превращается в плод-ягоду.
Плод. Зеленая ягода, шаровидная, 1,5-2,2 см в диаметре, не пригодная в пищу.

Какая корневая система у картошки

Корневая система картофеля мочковатая, уходит на глубину 30-50 см от поверхности почвы. Максимального развития корни достигают в момент бутонизации куста, при полном созревания клубней постепенно отмирают.

Состоит из:

первичных корней, которые образуются в начале прорастания клубней;
пристолонных корней, расположенных группами по 4-5 шт.;
столонных корней.

Клубень картофеля представляет собой утолщенный и укороченный стебель, покрытый защитной пробковой тканью.

Сколько семядолей

Картофель относится к классу двудольных. При прорастании семя образует две семядоли.

Биологические особенности клубня

Образование новых клубней происходит в нижних листовых пазухах и занимает 40-70 дней с момента посадки.

Как образуется

Начало прорастания картофелин характеризуется активацией клеточного метаболизма для формирования вегетативной массы растения. Куст формирует до 20-30 клубней, но только 5-15 из них превращаются в полноценные, сохранив все сортовые характеристики.

Алгоритм развития

Развитие разделяют на условные периоды:

В процессе фотосинтеза зеленая часть растения накапливает питательные вещества и отправляет их в корневую систему, благодаря чему образуются клубни на 30-45 день посадки.
Из латеральных подпочвенных почек развиваются столоны.
С наступлением благоприятных условий наступает инициация, прекращается удлинение столона.
В фазе цветения субапикальная часть столона набухает, что приводит к накапливанию крахмала и белка.
По истечении 3-4 недель общая метаболическая активность снижается, лозы отмирают.
Кожица утолщается, скорость клеточных процессов подавляется.

В момент сбора урожая клубни готовы к длительному хранению в подвальных условиях.

Почему считается видоизмененным побегом

Столоны с клубневыми утолщениями в верхушечной части — это продолжение надземного стебля. Однако строение ткани клубня отличается от строения тканей надземной части. Наличие чешуеобразных листовых пластин свидетельствует об их вегетативном происхождении.

Дополнительное доказательство того, что клубень можно считать побегом — его способность к позеленению. Под воздействием солнечного цвета картофелины быстро меняют окраску, несмотря на отсутствие хлорофилла в клетках.

Какие болезни и вредители угрожают клубням картошки

Паслен клубненосный поражают такие заболевания:

Химический состав и свойства

Химический состав зависит от сорта картофеля, качественного состава почвы в месте произрастания и степени зрелости.

Картофельные клубни содержат:

73% воды;
15% крахмала;
2% сырого белка;
5,5% сахаров;
1% клетчатки;
0,1% жиров;
0,5% пектиновых компонентов;
0,3% титруемых кислот;
0,1% фенольных соединений;
1,5% органических соединений;
1,2% минеральных веществ.

Пищевая ценность

Калорийность картофеля, отваренного в кожице, достигает 70 ккал. В измельченном виде (пюре) — 60-65 ккал на 100 г.

Основное питательное вещество — сложный углевод крахмал. В отделах ЖКТ он расщепляется и превращается в глюкозу, которая при окислении выделяет энергию. В среднем содержание крахмала варьируется в пределах 15-25%.

В картофеле много клетчатки и пектинов, которые не раздражают слизистую желудка и тонкого кишечника. В мякоти есть витамины С, В1, В2, В6, К, РР, калий, натрий, железо, магний, медь, цинк, марганец, йод.

Польза и вред картофеля

В 100 г картофеля содержится:

400 мг калия, который необходим для работы сердечной мышцы и нормализации водного обмена в организме;
20 мг витамина С, или аскорбиновой кислоты, которая отвечает за состояние иммунитета и общую сопротивляемость вирусным заболеваниям, предотвращает цингу;
до 2% легкоусвояемого белка туберина (100% усвояемость организмом).

Вред организму может нанести употребление в пищу зеленых картофелин, которые под воздействием солнечных лучей интенсивно накапливают соланин — яд, вызывающий отравление.

Применение клубней

Картофель возделывают как однолетнюю культуру. Основная масса выращенного урожая используется для приготовления пищи. Помимо этого картофелины пригодны для кормления домашних животных, производства этанола и пищевого крахмала.

Заключение

С позиции биологической классификации, клубень считается вегетативным утолщением на корне. Это не плод паслена клубненосного, но он используется для размножения растения. Простая технология выращивания и высокая питательная ценность определили его важное место в рационе человека.

Картофель – строение корней

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

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.

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.

Posted in Биология Tags: Ботаника

Метаморфозы побега — это различные формы видоизменений побегов как надземных, так и подземных. У древесных растений, которые представлены деревьями и кустарниками, существуют многолетние надземные, сильно одревесневшие побеги, не отмирающие на зиму. Деревья имеют хорошо развитый главный стебель или ствол, который может достигать большой высоты, и крону, как правило, состоящую из многочисленных более мелких боковых ветвей. Главный ствол кустарников, наоборот, или имеет слабое развитие, или недолговечен. Из пазушных и придаточных почек в его основании развиваются побеги, достигающие значительного развития (лещина, крушина, жимолость и т.д.).

Каудекс

Каудекс — это многолетняя своеобразная структура побегового происхождения, которая представляет собой одревесневшие нижние участки побегов, переходящие в деревянистый стержневой корень. Обычно развивается у многолетних трав и кустарников с хорошо развитым стержневым корнем. Наиболее часто растения с каудексом встречаются среди зонтичных (бедренец), бобовых (люрины люцерны), сложноцветных (полынь, одуванчик).

Каудекс несет на себе многочисленные почки возобновления, часть из этих почек могут быть спящими. Каудекс, как правило, служит местом отложения запасных питательных веществ. Обычно, каудекс бывает подземным, хотя в редких случаях бывает и надземным.

Листовые рубцы и закономерное расположение почек доказывает, что каудекс имеет побеговое происхождение. Каудекс отличается от корневищ способом отмирания: отмирание идет постепенно от центра к перифериисам орган при этом растрескивается и делится продольно на отдельные участки партикулы. По этой причине процесс членения называют партикуляцией. Необходимо отметить, что для старых растений характерна партикуляция.

Особенно сильно каудекс выражен у полупустынных, пустынных и высокогорных растений. Каудексы некоторых видов растений могут достигать огромных размеров и массы. Например, у представителей рода Пангос до 15 кг и даже выше. В систематическом отношении, каудексовых растений часто встречаются среди бобовых (люцерна), зонтичных (бедренец) и сложноцветных (полынь, одуванчик).

Любопытная лиана (Dioscorea mexicana)

Характерной чертой любопытной лианы (Dioscorea mexicana) (см. рисунок выше) является наличие огромного и многолетнего (более 75 лет) каудекса. Из-за этого растение называют слоновьей диоскореей, хотя ее опробковевший каудекс больше похож на панцырь большой черепахи.

Корневище

Корневище является долговечным подземным побегом растения, выполняющим функции вегетативного возобновления, размножения и очень часто отложения запасов. Как правило, корневище не несет зеленых листьев, но имеет четкую метамерную структуру. В этом его существенное отличие от корня. Узлы корневища выделяют по листовым чешуйкам, рубцам или пазушным почкам. Обычно на корневище формируется множество придаточных корней, которые располагаются или мочками в узлах, или поодиночке. В своей старой части корневище постепенно отмирает, при этом нарастает верхушкой. Если корневище ветвится, образуется целая куртина надземных побегов, фактически принадлежащих одной особи. Подобные куртины называют клоном. Клональная форма роста встречается у многих растений.

В природе существует два способа формирования корневищ.

1. Побег некоторых растений первоначально полностью надземный. Этот побег несет и чешуевидные, и зеленые розеточные листья. Листья со временем отмирают, в свою очередь, стеблевая часть втягивается в почву, где происходит ее утолщение за счет отложения запасных веществ и превращение в корневище. Т.е. структуру побега можно разделить на две фазы: надземную и подземную. В ходе онтогенеза действительно происходит метаморфоз побега, т.е. он претерпевает превращение в буквальном смысле этого слова. Подобные корневища называются погружающимися надземнорожденными. Они характерны, например, для таких растений: медуницы, гравилата, земляники, манжетки и т.д.

Погружающееся надземнорожденное корневище

2. Корневища других растений изначально имеют подземное происхождение. Их фаза роста начинается из почки, расположенной под землей. Это характерно для очень многих многолетних трав и кустарников: купена, пырей, вороний глаз, вероника длиннолистная и т.д. В данном случае корневища, как правило, тонкие и основная их функция — вегетативное размножение.

Корневище подземного происхождения

Клубни и подземные столоны

Клубни и подземные столоны — это утолщения подземного побега, как, например, у картофеля или топинамбура.

Клубневые утолщения развиваются на концах подземных стеблей — столонов. Столоны в отличии от корневищ недолговечны, как правило, в течение вегетационного периода они разрушаются. В клубнях в основном разрастаются паренхимные клетки сердцевины. При этом проводящие ткани слабо развиты и заметны только на границе сердцевины и коры.

Для того, чтобы лучше перенести зиму, клубни снаружи покрываются перидермой с толстым слоем пробки. На клубне есть и листья, которые рано опадают, оставляя рубцы, в виде так называемых глазков клубня. В каждом таком глазке располагается по 2-3 пазушных почки. В последствии из этих почек прорастает только одна. Как только наступают благоприятные условия почки, питаясь запасными веществами клубня, легко прорастают и вырастают в самостоятельное растение. Т.е. третьей ведущей функцией подземных побегов является вегетативное возобновление и размножение. Самые крупные клубни встречаются у окультуренных растений азиатского ямса из семейства диоскорейных (Dioscorea alata). Их вес может достишать до 50кг! По вкусу они похожи на картофель и их употребляют в пищу аналогичным образом.

У некоторых видов растений образуются довольно своеобразные листовые клубни (к примеру, у тонколистного сердечника) Они представляют собой видоизмененные листовые пластинки, которые располагаются на черешках корневищ. У этих листовых клубней есть лопасти, перистое жилкование и даже ткань мезофилла, но приспособлены они для откладывания запасного крахмала и являются бесхлорофильными.

Клубнелуковица

Клубнелуковица встречается у гладиолусов. По внешнему виду она похожа на луковицу.

На рисунках выше: 1 — придаточные корни; 2 — стебель (клубень); 3 — кроющие чешуи; 4 — пазушные почки; 5 — верхушечная цветочная почка; 6 — зачатки листьев

Однако, если ее разрезать вдоль, то на продольном срезе мы увидим, что ее стеблевая часть сильно развита и превращена в клубень. (см. рисунок ниже). Этот клуюень содержит запасные вещества. Снизу у клубнелуковицы вырастают многочисленные придаточные корни, образуя мочковатую систему. В том числе среди них есть и контрактильные или втягивающиеся корни.

Луковица

Еще одним видом сильно укороченного подземного побега является луковица.

В отличии от клубня луковица имеет сравнительно небольшую стеблевую часть, так называемое донце. К донцу крепятся сочные и многочисленные листья, называющиеся луковичных чешуй, которые налегают друг на друга. К примеру, у лука, растущего практически на любом огороде, снаружи эти мясистые чешуи покрыты защитными пленчатыми сухими чешуями. Сочные чешуи луковицы — это на самом деле только низовые питающие листья побега. А верхние зеленые листья располагаются в верхушечной почке донца.

Луковица — сильно укороченный подземный побег

На рисунках выше: К — придаточные корни; Д — донце; П — вегетативная почка; ЦВ — цветонос; Ч — чешуи (кроющие и запасающие); Л — листья

Все луковицы можно разделить на две категории: со столонами (или корневищами) и без столонов.

Характерной чертой луковиц со столонами является то, что они могут размножаться откидышами. Т.е. из донца луковицы отрастают столоны, удлиняющиеся в почве горизонтально. После этого от них на некотором расстоянии от материнской луковицы образуется новая луковица или откидыш. Эта новая луковица укореняется и спустя несколько лет может сама зацвести. Примером растений, относящимся к этой категории, являются дикорастущие виды лука и некоторые тюльпаны.

Луковицы со столонами размножаются откидышами

С луковицами без столонов, я думаю, знакомы все без исключения. В овощеводстве и цветоводстве они служат обычным посадочным материалом.

У чеснока — луковицы без столонов

В пазухах сочных листьев образуются дочерние луковицы, их еще называею зубки или детки. Эти дочерние луковицы развиваются до цветения. Например, много таких луковичек развивается у всем известного чеснока.

Детки или зубки луковицы без столонов

Стеблевые суккленты

Стеблевые суккленты, как правило, обладают мясистыми стеблями, а вот их листья превратились в колючки, что ведет к уменьшению транспирации. Примером таких стеблевых суккулентов являются хорошо известные нам американские кактусы, а также африканские молочаи, менее известные у нас, но очень похожие на кактусы.

Американские кактусы — пример стеблевых суккулентов

Африканский молочай похож на кактус

Кочан

У самой обычной культурной капусты можно наблюдать очень интересный случай метаморфоза почки в суккулентный орган — кочан.

Капуста — это двулетнее растение. В первый год у нее появляются розеточные, немного суккулентные листья, затем почка сильно увеличивается в размерах и превращается в кочан, который мы и употребляем в пищу. Масса кочана может достигать 45 кг. После зимы на второй год существования, как и все двулетники, капуста выкидывает удлиненный цветоносный побег.

Колючки

Здесь речь пойдет о колючках побегового происхождения.

У различных растений довольно часто встречаются разнообразные шипы и колючки. Эти шипы и колючки могут иметь разное происхождение. К примеру, у таких растений, как облепиха, боярышник и дикая яблоня, колючки побегового происхождения, т.е. это видоизмененные укороченные побеги. Часто в начале они развиваются как обычные облиственные побеги, атем одревесневают и утрачивают листья. У таких колючек, как правило, защитная функция является второстепенной, а в первую очередь они предназначены для уменьшения транспирации.

Колючки у растений

Следующий шаг в недоразвитии листьев, а также передачи их функций зеленым стеблям ведет к образованию таких метаморфизированных органов, как филлокладии и кладодии.

Филлокладии

Филлокладии происходят от греческих слов филлон — лист и кладос — ветвь. Представляют собой плоские листоподобные стебли, а иногда даже и целые побеги. Из наиболее известных растений обладающих метаморфозами такого рода, являются иглицы (Ruscus). Растут эти растения в Крыму и на Кавказе, хотя их часто разводят и в домашних условиях. На листопобобных побегах иглицы образуются чешуевидные листья и соцветия (см. рисунок). Понятно, что такого никогда не встречается на нормальных листьях. К тому же, филлокладии как и листья имеют ограниченный рост.

Кладодии

Кладодиями называются уплощенные стебли. В отличие от филлокладиев Кладодии сохраняют способность к длительному росту. Кладодии относятся к видоизменениям, которые встречаются довольно редко, например, у таких растений, как австралийская мюленбекия.

Кладодии имеют способность к длительному росту

Кладодии — достаточно редкие видоизменения

Усики

Здесь пойдет речь об усиках стеблевого происхождения.

Усики стеблевого происхождения

Видоизменение пазушных побегов в усики встречается у некоторых лиан (например, всем известный виноград). Эти растения способны закручиваться вокруг опоры. Их стебель, как правило, не может самостоятельно сохранять вертикальное положение.

Информация о статье:

В статье описаны видоизменения или метаморфозы побегов растений. Перечислены основные их виду, встречающиеся в природе

Читайте также: