14 — Dmitrij Solovkov

kořen — vegetativní osový orgán rostliny, který má radiální symetrii a nachází se nejčastěji v půdě. Kořeny rostlin nikdy netvoří generativní orgány a listy.

• vstřebávání vody a minerálních látek (minerální výživa rostlin);
• Podpěra, podpora;
• přísun živin;
• syntéza organických látek (fytohormony, alkaloidy);
• zatahování – vtahuje semeno do půdy během klíčení.

Typy kořenů (obr. 1.7):

• hlavní (vyvíjí se z embryonálního kořene semene);
• adventivní (vyvíjejí se na podzemních nebo nadzemních částech výhonku);
• laterální (vznikají z bočního větvení kořenů, tj. vyvíjejí se
  na hlavních, adventivních a postranních kořenech).

Podle jejich umístění v substrátu se rozlišují: podzemní kořeny (umístěné v půdě,
u většiny rostlin), vzdušné (orchideje), podvodní (okřehek) a parazitické kořeny nebo haustoria, vyvinuté u rostlin, které vedou parazitický způsob života (dodder).

Tvoří se kořeny všech rostlin kořenový systém. Typy kořenových systémů (obr. 1.8):

• tyč— hlavní kořen je jasně definovaný (fazol, javor). Systém kůlových kořenů je tvořen převážně hlavními a postranními kořeny;

Obr. 1.8. Typy kořenových systémů

• vláknitý— hlavní kořen je špatně vyvinutý nebo chybí (pšenice, cibule). Vláknitý kořenový systém je tvořen převážně adventivními a postranními kořeny.

Dříve se věřilo, že dvouděložné rostliny mají kůlový systém, zatímco jednoděložné rostliny mají vláknitý kořenový systém. Nyní se zjistilo, že mnoho dvouděložných rostlin má vláknitý kořenový systém (pryskyřník, podběl, jahodník, jitrocel atd.).

Kořenová stavba v podélném řezu

Kořen je znázorněn na obr. 1.9. Horní část kořene je pokryta kořenovou čepičkou (tj
živé buňky, které chrání apikální meristém kořene). Paraziti a některé vodní rostliny pochvu nemají. Počínaje shora jsou identifikovány následující kořenové zóny.

• Zónadivize— nachází se těsně pod krytem. Obsahuje apikální meristém kořene, který tvoří nové buňky.
• Zónarůstu, ve kterém také dochází k dělení buněk, ale poněkud méně často, a kde začíná růst a diferenciace buněk.
• Zónasání, ve kterém mají buňky rhizodermu výrůstky – kořenové výhonky
  póry, kterými kořeny rostlin absorbují vodu a minerály z půdy
  látek. Díky kořenovým vláskům se absorpční plocha zvětší 10x i vícekrát. V kořenovém vlasu je velká vakuola, jádro je posunuto ke špičce vlasu.
• Zónavedení a větvení, při kterém dochází k tvorbě postranních kořenů a také k transportu látek dovnitř a ven z natě.

Kořenová struktura v řezu

Primární struktura kořene. V zóně dělení jsou buňky vzdělávací tkáně, jejíž buňky se intenzivně dělí. V růstové zóně se dále dělí jednotlivé buňky a začíná diferenciace krycích, hlavních a vodivých pletiv kořene. Oddenek dosahuje svého plného rozvoje v absorpční zóně, kde se na jeho buňkách tvoří kořenové vlásky. Pod rhizodermem je primární kůra, sestávající z tenkostěnných živých parenchymatózních buněk.

Centrální válec (axiální válec nebo stéla) se začíná rozlišovat
v růstové zóně. Jeho vnější vrstva tvoří pericyklus, který se následně bude podílet na sekundárním ztluštění kořene. Pod pericyklem jsou umístěny procambiové buňky, které se diferencují na primární vodivé tkáně. Nejprve se vytvoří floém, poté xylém (ve středu kořene). Xylém tvoří hvězdu, mezi jejíž paprsky se nacházejí buňky floému – tak vzniká radiální cévní svazek. Jádro se nevytváří v kořeni.

Primární struktura kořene je zachována v kořeni, dokud nezačne tloustnutí pomocí sekundárních postranních meristémů – kambia a helogenu. U jednoděložných rostlin a kapradin je primární struktura zachována po celý život, protože v jejich kořenech chybí sekundární meristémy. U dvouděložných a nahosemenných rostlin při růstu kořen ztlušťuje a nakonec získává sekundární strukturu. Kambium vzniká mezi xylémem a floémem a phellogen vzniká z buněk pericyklu. Tkáně primární kůry nemohou následovat sekundární ztluštění a odumírají a díky práci helogenu se na povrchu kořene objevuje sekundární krycí tkáň, periderm. Sekundární struktura kořene je zachována až do konce života rostliny.

Růst kořene

Růst do délky je dosažen prací apikální vzdělávací tkáně kořene a růst do tloušťky je dosažen prací kambia a helogenu.

Absorpce vody a minerálních solí kořeny. Vodní rostliny jsou schopny přijímat vodu celým povrchem těla, zatímco u suchozemských rostlin je hlavním orgánem příjmu vody kořen. Absorpce vody probíhá ve všech zónách kořene, ale nejaktivnější je v absorpční zóně (obr. 1.10). Z kořenových vlásků se voda a minerální soli dostávají do kořenové kůry a odtud do xylému, přes který dochází k dalšímu transportu do stonku.

Obr. 1.10. Schéma pohybu látek podél kořene od oddenku ke dřevu

Voda a látky v ní rozpuštěné se dostávají dvěma způsoby: buněčnými stěnami (přes apoplast) nebo přes živý obsah buněk přes cytoplazmatické kanály (přes symplast).

Voda a látky v ní rozpuštěné se do symplastu dostávají přes membránu a obal. Proudění vody probíhá podle zákona osmózy: voda se pohybuje směrem k vyšší koncentraci rozpuštěných látek. Protože koncentrace solí v půdě je menší než v kořenových buňkách, voda se stěhuje do kořene. Pokud se koncentrace solí v půdě zvýší než v kořenech, rostlina nebude schopna absorbovat půdní roztok a zemře.

Tok vody do buňky není nekonečný: jakmile se tlak vody uvnitř buňky vyrovná síle, která usnadňuje proudění molekul vody do buňky, nastane rovnováha, během níž je rychlost pohybu vody do/z buňky stejná. Tlak vodného roztoku zevnitř buňky na buněčnou stěnu se nazývá оsmotický tlak. Jeho hodnota závisí na koncentraci rozpuštěných látek.

Díky osmóze vzniká kořenový tlak — síla, která podporuje jednosměrný pohyb vody xylémem zdola nahoru (od kořene ke stonku). K vertikálnímu pohybu cévami dochází v důsledku kombinovaného působení tlaku kořene, transpirace a kohezní síly mezi molekulami vody.

Pokud je půda špatně zásobena vzduchem, pak se většina kořenů nachází v povrchové vrstvě půdy (10-15 cm hluboko). U pouštních a polopouštních rostlin se vzhledem k tomu, že zvodněná vrstva půdy nachází velmi hluboko, vyvinou buď velmi dlouhé kořeny – až 20 m (například velbloudí trn), nebo povrchové kořeny, které využívají jarní vlhkost a kondenzaci (kaktusy). Vodní rostliny mají také buď velmi dlouhé, mohutné kořeny, které sahají až na dno (například orobinec), nebo tenké, krátké a téměř žádné (okřehek).

Dýchání kořenů

Kořen absorbuje kyslík a uvolňuje oxid uhličitý během procesu dýchání. Potvrzuje to následující experiment: pokud kořen rostliny na chvíli vložíte do zkumavky, pak jej vyjmete a do zkumavky vložíte hořící zápalku, zápalka téměř okamžitě zhasne.

Kořenové úpravy

Některé modifikace kořenů jsou znázorněny na obr. 1.11.

Obr. 1.11. Kořenové modifikace

Kořenová plodina – je orgán, na jehož tvorbě se podílí spodní část natě a hlavní kořen (mrkev, řepa, vodnice, ředkvičky). Hlavní funkcí okopaniny je uchovávání živin.

Kořenové hlízy nebo kořenové kužely – jedná se o zahuštění adventivních kořenů (jiřinka, batát, vlaštovičník). Hlavní funkcí je uchovávání živin a vegetativní rozmnožování.

Sací kořeny (přísavné kořeny) – jsou ve vzduchu a poskytují rostlině možnost šplhat po vertikálních podpěrách a také doplňkovou výživu (břečťan).

Bakteriální uzliny (luštěniny) – jedná se o zahuštění na kořenech, uvnitř kterých jsou bakterie. Bakterie přeměňují dusík z atmosféry na látky, které jsou absorbovány rostlinou; Rostlina poskytuje bakteriím organickou hmotu, to je příklad symbiózy.

Letecké kořeny — tvoří se v epifytických rostlinách (orchidejích). Tyto kořeny volně visí ve vzduchu a absorbují vodu a minerály, které na ně padají ve formě rosy nebo po dešti. Na jejich povrchu se vytváří unikátní krycí tkáň (velamen).

Dýchací kořeny – dobře vyvinuté u rostlin žijících v bažinatých oblastech
pobřeží nebo v přílivové zóně. Tyto kořeny jsou v prostředí pozemského vzduchu a absorbují kyslík ze vzduchu (cypřiš bažinný, mangrovové stromy).

Sloupovité kořeny nebo podpůrné kořeny – jedná se o adventivní kořeny, které se tvoří na vodorovných větvích stromu. Jakmile dosáhnou země, zhoustnou a fungují jako podpěry (banyan).

Vliv člověka na kořenové systémy rostlin

Uvolnění – jedná se o jeden z typů zpracování půdy, při kterém nedochází k převracení půdy, ale pouze k destrukci povrchové kůry, čímž se snižuje výpar vody z hlubokých vrstev půdy. Po zkypření snáze proniká do půdy vzduch, což zlepšuje dýchání půdních organismů a kořenů rostlin a urychluje rozklad odumřelé organické hmoty. Také kypření ničí sazenice plevele.

Zavlažování. Musí být jednotné a dostatečné. Každá rostlina má svou vlastní normu. V zemědělství existuje směr zvaný hydroponie, kdy se rostliny pěstují ve vodných živných roztocích bez půdy.

Hnojiva. Existují minerální a organická hnojiva. Minerály se dělí na dusík (ledek, močovina), fosfor (superfosfát, podvojný
superfosfát), draslík (síran draselný, chlorid draselný), komplexní (obsahují fosfor, dusík a draslík, například nitrofoska) a mikroživinová hnojiva (obsahují mikroprvky – zinek, železo, bór, molybden). Organické látky zahrnují hnůj, rašelinu a ptačí trus (guano).

Dusíkatá hnojiva jsou zodpovědná za růst a rychlejší vývoj rostlin (přírůstek vegetativní hmoty). Draslík pomáhá zlepšit kvalitu plodů, zvyšuje odolnost rostlin vůči některým chorobám, zvyšuje odolnost vůči mrazu a suchu. Fosfor zlepšuje růst kořenového systému, zvyšuje výnos a zlepšuje jeho kvalitu, urychluje dozrávání rostlin a zvyšuje jejich odolnost vůči suchu. Mikrohnojiva podporují syntézu látek v rostlinách, které jsou nezbytné pro růst a vývoj.

Všechna hnojiva se aplikují v přesně definovaných množstvích. Dusíkatá hnojiva se aplikují na jaře, draselná a fosforečná hnojiva obvykle na podzim. Hnojiva lze používat v suché formě (na jaře před setím nebo na podzim při rytí) a v tekuté formě – kořenové a listové krmení během vegetace.

Výběr – to je sevření špičky hlavního kořene. Používá se při pěstování sazenic rajčat, zelí, astry atd. Výsledkem je, že hlavní kořen přestane růst a rostlina začne aktivně tvořit boční kořeny. Obecně platí, že kořenový systém takové rostliny se stává silnějším a nachází se v nejúrodnější části půdy.