Ятрышник — полезные свойства и применение в народной медицине

Видоизмененные побеги. Их строение и функции

У растений нередко развиваются видоизмененные побеги. Они выполняют ряд функций: опорную, отложение запасных питательных веществ и воды, вегетативное размножение, защищают их от поедания, образуют цветки и соцветия.

Видоизмененные побеги бывают как подземные, так и надземные. Типичными подземными побегами являются: корневище, клубень, луковица и клубнелуковица. Все они имеют сходные черты строения: узлы, междоузлия, верхушечные и боковые почки, видоизмененные листья.

Корневище — подземный побег многолетних трав, полукустарников и кустарников. Внешне корневище похоже на корень, но от истинного корня отличается обычно горизонтальным расположением в почве, наличием чешуевидных листьев, рубцов от опавших листьев, почек и придаточных корней, отсутствием корневого чехлика. Внутреннее строение корневища типично стеблевое. Из почек корневища ежегодно развиваются надземные побеги, отмирающие осенью. Старые части корневища тоже постепенно отмирают, связь между отдельными группами побегов нарушается, в результате чего со временем из одного растения с разветвленным корневищем развивается несколько новых (пырей ползучий, мать-и-мачеха, сныть, ландыш, купена и др.).

Таким образом, корневища являются запасающими органами и обеспечивают возможность вегетативного размножения и расселения растений.

Клубень — видоизмененный побег с сильно утолщенным стеблем, в котором накапливаются запасные питательные вещества.

Клубни бывают подземные и надземные. Подземные клубни возникают как утолщения на тонком безлистном подземном побеге — столоне (картофель, топинамбур). Место прикрепления клубня к столону является основанием клубня.

На клубне развиваются верхушечные и боковые почки — глазки.

Надземные клубни развиваются у капусты кольраби, некоторых орхидных.

Луковица — подземный укороченный побег с сочными листьями (запасающими питательные вещества), прикрепленными к короткому стеблю, называемому донцем. На верхушке донца располагается верхушечная почка, а в пазухах сочных чешуй — боковые почки, дающие начало молодым луковицам-деткам (лук репчатый, чеснок). Снаружи луковица у многих растений покрыта сухими чешуями, выполняющими защитную функцию. Луковицы могут возникать как видоизменения не только подземных, но и надземных побегов. Например, маленькие луковицы (бульбочки) развиваются в пазухах листa (у некоторых лилий) или в соцветиях (у некоторых видов лука).

Клубнелуковица внешне похожа на луковицу, но отличается от нее сильно разросшимся донцем. Клубнелуковицы образуются у безвременника, гладиолуса, шафрана. Для многих растений характерны видоизмененные надземные побеги. При этом видоизменяются как отдельные части побега (стебель, листья, почки), так и побег в целом. У обыкновенной, или кочанной, капусты образуется кочан, состоящий из короткого стебля с многочисленными толстыми, перекрывающими друг друга листьями, почти лишенными хлоропластов. Кочан, по существу, представляет собой метаморфизированную гигантскую почку, т. е. зачаточный побег.

Растения с видоизмененными побегами наиболее часта встречаются в засушливых районах, где они испытывают недостаток влаги, поэтому у вегетативных органов растений начинает преобладать функция запасания воды. Растения с такими побегами называют суккулентами. У суккулентов вода может запасаться в листьях (листовые суккуленты) и в стеблях (стеблевые суккуленты). Листовыми суккулентами являются многочисленные виды очитков, молодило, агава, алоэ, а среди стеблевых наиболее известны кактусы, молочаи.

Довольно распространенными видоизменениями частей побега являются колючки. У некоторых растений в колючки превращаются листья (у барбариса, кактусов), прилистники (у белой акации) или черешок листа после опадения листовой пластинки (у астрагалов). У боярышника, жостера дикой яблони, дикой груши в колючку превращается стебель некоторых боковых побегов. У гороха, горошков и других лазящих растений верхняя часть сложного листа, а у винограда побеги превращаются в усики.

Корень, побег, стебель и лист.

теория по биологии �� ботаника

Корень

Функции корня

  1. Закрепление растения в субстрате
  2. Всасывание, проведение воды и минеральных веществ
  3. Запас питательных веществ
  4. Взаимодействие с корнями других растений, грибами, микроорганизмами, обитающими в почве (микориза, клубеньки бобовых)
  5. Вегетативное размножение
  6. Синтез биологически активных веществ
  7. У многих растений корни выполняют особые функции (воздушные корни, корни-присоски)
  8. Видоизменения и специализация корней
  9. Корни некоторых строений имеют склонность к метаморфозу

Корни бывают различны, а именно могут видоизменяться.

Видоизменения корней

  • Корнеплод — видоизменённый сочный корень. В образовании корнеплода участвуют главный корень и нижняя часть стебля. Большинство корнеплодных растений двулетние. Корнеплоды состоят в основном из запасающей основной ткани (репа, морковь, петрушка).
  • Корневые клубни — корнеклубни (корневые шишки) образуются в результате утолщения боковых и придаточных корней (тюльпаны, георгины, картофель).
  • Воздушные корни — боковые корни, растут вниз. Поглощают дождевую воду и кислород из воздуха. Образуются у многих тропических растений в условиях повышенной влажности.
  • Микориза — сожительство корней высших растений с гифами грибов. При таком взаимовыгодном сожительстве, называемом симбиозом, растение получает от гриба воду с растворёнными в ней питательными веществами, а гриб — органические вещества. Микориза характерна для корней многих высших растений, особенно древесных. Грибные гифы, оплетающие толстые одревесневшие корни деревьев и кустарников, выполняют функции корневых волосков.
  • Бактериальные клубеньки на корнях высших растений — сожительство высших растений с азотфиксирующими бактериями — представляют собой видоизменённые боковые корни, приспособленные к симбиозу с бактериями. Бактерии проникают через корневые волоски внутрь молодых корней и вызывают у них образование клубеньков.
  • Дыхательные корни — у тропических растений — выполняют функцию дополнительного дыхания.

Различают:

  • главный корень
  • боковые корни
  • придаточные корни

Главный корень развивается из зародышевого корешка. Боковые корни возникают на любом корне в качестве бокового ответвления. Придаточные корни образованы побегом и его частями.

Совокупность корней одного растения называют корневой системой.

Виды корневых систем

  • Стержневая
  • Мочковатая
  • Ветвистая

В стержневой корневой системе главный корень сильно развит и хорошо заметен среди других корней (характерна для двудольных). Стержневая корневая система проникает в почву обычно глубже, чем мочковатая.

В мочковатой корневой системе на ранних этапах развития главный корень, образованный зародышевым корешком, отмирает, а корневая система составляется придаточными корнями (характерна для однодольных). Мочковатая корневая система лучше оплетает прилегающие частицы грунта, особенно в его верхнем плодородном слое.

В ветвистой корневой системе преобладают одинаково развитые главный и несколько боковых корней (у древесных пород, земляника).

Побег

Побег – это стебель с расположенными на нем листьями и почками.

Составными частями побега являются стебель, листья, почки. При прорастании семени из зародышевой почечки формируется первый побег растения — его главный побег, или побег первого порядка. Из главного побега формируются боковые побеги, или побеги второго порядка, а при повторении ветвления — третьего порядка и т. д. Придаточные побеги формируются из придаточных почек.

Так формируется система побегов, представленная главным побегом и боковыми побегами второго и последующего порядков. Система побегов увеличивает общую площадь соприкосновения растения с воздушной средой.

Побег, на котором образуются цветки, называется цветоносным побегом, или цветоносом (иногда термин «цветонос» понимают в более узком смысле — как участок стебля, на котором находятся цветки).

Вегетативный невидоизменённый побег — единый орган растения, состоящий из стебля, листьев и почек, формирующийся из общего массива меристемы (конуса нарастания побега) и обладающие единой проводящей системой. Стебли и листья, являющиеся основными структурными элементами побега — часто рассматриваются как его составные органы, то есть органы второго порядка. Кроме того, обязательная принадлежность побега — почки. Главная внешняя черта, отличающая побег от корня — наличие листьев.

В сезонном климате умеренных широт рост и развитие побегов из почек носит периодический характер. У кустарников и деревьев, а также у большинства многолетних трав это происходит один раз в году — весной или в начале лета, после чего формируются зимующие почки будущего года, а в конце лета — осенью рост побегов заканчивается.

Строение побега

А (с листьями). 1 – стебель; 2 – лист; 3 – узел; 4 – междоузлие; 5 – пазуха листа; 6 – пазушная почка; 7 – верхушечная почка. Б (после листопада). 1 – верхушечные почка; 2 – почечные кольца; 3 – листовые рубцы; 4 — боковые почки.

Типы побегов

Видоизменения побегов

  • Колючка — сильно одревесневающий безлистный укороченный побег с острой верхушкой. Колючки побегового происхождения выполняют главным образом защитную функцию. У дикой яблони, дикой груши, крушины слабительной (Rhamnus cathartica) в колючки превращаются укороченные побеги, имеющие ограниченный рост и оканчивающиеся остриём.
  • Усик — жгутовидный ветвистый или неразветвлённый побег метамерного строения, в типичном случае лишённый листьев. Стеблевые усики, как узкоспециализированный побег, выполняют опорную функцию.
  • Корневище — подземный побег с чешуевидными листьями низовой формации, почками и придаточными корнями. Толстые, сильно разветвлённые ползучие корневища характерны для пырея, короткие и довольно мясистые — для купены, ириса, очень толстые — для кубышки, кувшинки.
  • Стеблевой клубень — видоизменённый побег с ярко выраженной запасающей функцией стебля, наличием чешуевидных листьев, которые быстро сшелушиваются, и почек, формирующихся в пазухах листьев и называемых глазками (топинамбур).
  • Луковица — подземный (реже надземный) сильно укороченный специализированный побег, в котором запасные вещества откладываются в чешуях листовой природы, а стебель преобразован в донце. Луковица — типичный орган вегетативного возобновления и размножения. Луковицы свойственны однодольным растениям из семейства Лилейные (лилия, тюльпан, лук), Амариллисовые (амариллис, нарцисс, гиацинт) и др. Как исключение, они встречаются и у двудольных — у некоторых видов кислицы и жирянки.
  • Клубнелуковица — видоизменённый подземный укороченный побег с толстым стеблем, запасающим ассимилянты, придаточными корнями, отрастающими с нижней стороны клубнелуковицы, и сохраняющимися засохшими основаниями листьев (плёнчатые чешуи), в совокупности составляющими защитный покров. Клубнелуковицы имеют безвременник, гладиолус, иксия, шафран.

Стебель

Стебель — удлинённый побег высших растений, служащий механической осью, также выполняет роль производящей и опорной базы для листьев, почек, цветков.

Классификация стеблей

По расположению относительно уровня почвы:

надземные подземные По степени одревесневания:

  • травянистые
  • деревянистые (например, ствол — главный многолетний стебель дерева; стебли кустарников называют стволиками)

По направлению и характеру роста:

  • прямостоячие (например, подсолнечник)
  • лежачие (стелющиеся) — стебли лежат на поверхности почвы, не укореняясь (вербейник монетчатый)
  • приподнимающиеся (восходящие) — нижняя часть стебля лежит на поверхности почвы, а верхняя поднимается вертикально (сабельник)
  • ползучие — стебли стелются по земле и укореняются благодаря образованию в узлах придаточных корней (будра плющевидная)
  • цепляющиеся (лазящие) — прикрепляются к опоре с помощью усиков (горох)
  • вьющиеся — тонкие стебли, обвивающие опору (луносемянник)

По форме поперечного сечения:

  • округлые
  • сплюснутые
  • трёх—, четырёх—, многогранные (гранистые)
  • ребристые
  • бороздчатые (желобчатые)
  • крылатые — стебли, у которых по острым граням тянутся плоские травянистые выросты (чина лесная) или низбегающие на стебель основания листьев (окопник лекарственный)

Строение стебля

Снаружи стебель защищен покровными тканями. У молодых стеблей весной клетки покровной ткани покрыты тонкой кожицей. У многолетних растений к концу первого года жизни кожица замещается многослойной пробкой, состоящей из мертвых клеток, заполненных воздухом. Для дыхания в кожице (у молодых побегов) имеются устьица, а позже образуются чечевички – крупные, рыхло расположенные клетки с большими межклетниками.

К покровной ткани прилегает кора, образованная разными тканями. Наружная часть коры представлена слоями клеток механической ткани с утолщенными оболочками и тонкостенных клеток основной ткани. Внутренняя часть коры образована клетками проводящей ткани и называется лубом.

В состав луба входят ситовидные трубки, по которым идет нисходящий ток: органические вещества передвигаются от листьев. Ситовидные трубки состоят из клеток, соединенных концами в длинную трубку. Между соседними клетками имеются мелкие отверстия. Через них, как через сито, передвигаются органические вещества, образующиеся в листьях.

Ситовидные трубки остаются живыми недолго, чаще 2-3 года, изредка – 10-15 лет. На смену им постоянно образуются новые. Ситовидные трубки составляют небольшую часть в лубе и обычно собраны в пучки. Кроме этих пучков в лубе имеются клетки механической ткани, главным образом в виде лубяных волокон, и клетки основной ткани.

К центру от луба в стебле расположена другая проводящая ткань – древесина.

Древесина образована разными по форме и величине клетками и состоит из сосудов (трахей), трахеид и древесных волокон. По ним идет восходящий ток: вода с растворенными в ней веществами передвигается от корней к листьям.

В центре стебля лежит толстый слой рыхлых клеток основной ткани, в которых откладываются запасы питательных веществ, – это сердцевина.

У некоторых растений (георгина, тюльпан, огурец, бамбук) сердцевина занята воздушной полостью.

Между древесиной и лубом у двудольных растений находится тонкий слой клеток образовательной ткани –камбий. В результате деления клеток камбия увеличивается (растет) толщина стебля. Клетки камбия делятся вдоль своей оси. Одна из дочерних появляющихся клеток отходит к древесине, а другая – к лубу. Прирост особенно заметен в древесине. Деление клеток камбия зависит от сезонного ритма – весной и летом происходит активно (образуются крупные клетки), осенью замедляется (образуются мелкие клетки), а зимой останавливается. В итоге образуется годичный прирост древесины, хорошо заметный у многих деревьев, называемый годичным кольцом. По числу годичных колец можно подсчитать возраст побега и дерева в целом.

Ширина годичных колец у древесных растений зависит от условий окружающей среды. Так, в холодном климате, на болотных почвах величина годичных колец древесины очень мала. В благоприятных климатических условиях, на богатых почвах толщина годичных колец увеличивается. Сопоставляя чередование широких и узких годичных колец у ствола, можно определить, в каких условиях жило растение, а также установить колебания погодных условий за многие годы.

Функции стебля

  • проводящая (главная функция)

Стебель служит опорой растению, он держит на себе тяжесть находящихся на нем листьев, цветков и плодов.

В стебле могут откладываться запасные питательные вещества. В этом проявляется запасающая функция стебля.С помощью стебля побег выносит свои листья и почки к свету в ходе роста растения. В этом проявляются важная осевая функция стебля и функция роста.

Лист — один из важнейших органов растений, основными функциями которого является фотосинтез, газообмен и транспирация.

Внутреннее строение листа

Лист состоит из следующих тканей:

  • Эпидермис — слой клеток, которые защищают от вредного воздействия среды и излишнего испарения воды. Часто поверх эпидермиса лист покрыт защитным слоем восковидного происхождения (кутикулой).
  • Паренхима — внутренняя хлорофиллоносная ткань, выполняющая основную функцию — фотосинтез.
  • Сеть жилок, образованных проводящими пучками, состоящими из сосудов и ситовидных трубок, для перемещения воды, растворённых солей, сахаров и механических элементов.
  • Устьица — специальные комплексы клеток, расположенные, в основном, на нижней поверхности листьев; через них происходит испарение воды и газообмен.

ОФС.1.5.1.0006.15 Корни, корневища, луковицы, клубни, клубнелуковицы

Содержимое (Table of Contents)

Внешние признаки

Цельное и измельченное сырье. Корни, корневища, луковицы, клубни, клубнелуковицы исследуют сухими, рассматривая невооруженным глазом, с помощью лупы (10×) или стереомикроскопа (8×, 16×, 24× и др.). Для измельченных подземных органов рассматривают и характеризуют кусочки сырья.

Диагностическое значение имеют:

  1. Форма кусков корней, корневищ, луковиц, клубней, клубнелуковиц. Корни цилиндрические, реже конические, простые или разветвленные. Корневища простые или разветвленные, многоглавые, цилиндрические или овальные, четковидные, внутри сплошные или полые, прямые, изогнутые или перекрученные и т. д. Луковицы и клубнелуковицы шаровидные, яйцевидные, продолговатые, сплющенные и т. п. Клубни шаровидные, овальные, иногда сплющенные, веретеновидные и т.п.
  2. Особенности наружной поверхности. Поверхность неочищенных подземных органов может быть ровной или (чаще) морщинистой. Для корней обычно характерна продольно-морщинистая поверхность, для корневищ — продольная и поперечная морщинистость часто с характерными по форме и окраске следами удаленных корней, отмерших листьев и стеблей. Клубни чаще всего имеют морщинистую поверхность. Луковицы имеют обычно несколько наружных сухих чешуй, под которыми располагаются более или менее утолщенные сочные чешуи, сидящие на укороченном стебле (донце). Клубнелуковицы имеют только наружные сухие чешуи.
  3. Характер излома. Излом может быть ровный, зернистый, пористый, занозистый или волокнистый.
  4. Расположение проводящихэлементов рассматривают невооруженным глазом, под лупой или стереомикроскопом на изломе или поперечном разрезе крупных корней, корневищ и клубней. Корни могут иметь первичное и вторичное строение. При первичном строении в центре виден центральный осевой цилиндр, при вторичном строении в центре находится древесина. Корневища могут иметь пучковое или беспучковое строение. У корневищ однодольных растений проводящие пучки разбросаны без особого порядка в коре и в центральном цилиндре. У двудольных растений в центре широкая сердцевина, при пучковом строении проводящие пучки расположены в виде кольца ближе к сердцевине. Корневища беспучкового строения отличаются от корней наличием в центре сердцевины (у некоторых видов она разрушена — корневище полое). Клубни чаще всего имеют пучковое строение
  5. Размер — длину, диаметр, толщину определяют с помощью измерительной линейки или миллиметровой бумаги. Диаметр и толщину измеряют в наиболее широком месте. Для измельченного сырья приводится измельченность — размер отверстий сита, через которое проходит смесь частиц.
  6. Цвет определяют с поверхности и на свежем изломе при дневном свете.
  7. Запах определяют при разламывании или растирании кусочка анализируемого подземного органа.
  8. Вкус определяют, пробуя сухое сырье или водное извлечение (только у неядовитых объектов).

Порошок. Рассматривают невооруженным глазом, с помощью лупы (10×) или стереомикроскопа (8×, 16×, 24× и др.). Отмечают цвет смеси частиц (общей массы и отдельных вкраплений), форму частиц, происхождение частиц и их характер (если определяется). При рассмотрении под лупой или стереомикроскопом обращают внимание на характер поверхности частиц покровной ткани (гладкая, шероховатая, покрытая морщинками, трещинками и др.), а также наличие сухих и сочных чешуй (если имеются). Определяют запах и вкус (аналогично цельным и измельченным подземным органам). Определяют измельченность (размер отверстий сита, через которое проходит смесь частиц).

Микроскопия

Цельное и измельченное сырье. Готовят поперечные и продольные срезы, «давленые» микропрепараты в соответствии с ОФС «Техника микроскопического и микрохимического исследования лекарственного растительного сырья и лекарственных растительных препаратов». При необходимости готовят препараты в соответствующих реактивах для выявления различных структур или веществ.

Обращают внимание на следующие анатомо-диагностические признаки:

Для корней определяют первичное или вторичное строение.

А. Для первичного строения корня обычно характеризуют:

  1. Покровную тканьэпиблему или ризодерму (стенки клеток обычно тонкие, иногда утолщены с внешней стороны, могут подвергаться одревеснению или опробковению).
  2. Широкую первичную кору.
  3. Эндодерму (у однодольных эндодерма имеет подковообразное утолщение стенок клеток – представлена одним рядом клеток с утолщенными внутренними и радиальными стенками).
  4. Проводящую системузакрытый сосудисто-волокнистый радиальный пучок в центре корня.

Б. Для вторичного строения корня обычно характеризуют:

  1. Покровную тканьперидерму (состоит из более или менее толстого слоя пробки, феллогена и феллодермы).
  2. Кору – состоит из клеток паренхимы, проводящих элементов луба (флоэмы), нередко присутствуют механические элементы: лубяные волокна, каменистые клетки.
  3. Камбий.
  4. Древесину (беспучковое строение) – лучистое (часто) и нелучистое строение.

Для корневищ определяют строение, характерное для однодольных (пучковое) или двудольных растений (пучковое или беспучковое).

А. Для пучкового строения корневищ однодольных растений обычно характеризуют:

  1. Покровную ткань – эпидермис (стенки клеток могут подвергаться одревеснению или опробковению, часто эпидермис разрушен, при этом наружные слои паренхимы коры опробковевшие).
  2. Кору, эндодерму (с подковообразным утолщением стенок клеток).
  3. Закрытые сосудисто-волокнистые пучки (расположены беспорядочно в коре и центральном цилиндре (камбий отсутствует), коллатеральные, концентрические).

Б. Для пучкового строения корневищ двудольных растений обычно характеризуют:

  1. Покровную ткань – перидерма;
  2. Открытые коллатеральные и биколлатеральныесосудисто-волокнистые пучки (расположены по кругу (имеется камбий)).
  3. Центральную часть (широкая сердцевина, состоящая из паренхимных клеток).

В. Для беспучкового строения корневищ двудольных растений обычно характеризуют:

  1. Покровную ткань – перидерму (состоит из более или менее толстого слоя пробки, феллогена и феллодермы).
  2. Кору – состоит из паренхимных клеток.
  3. Камбий.
  4. Центральную часть (сердцевина, состоящая из паренхимных клеток, у некоторых видов она частично разрушена).

Для клубней и клубнелуковиц характерными анатомо-диагностическими признаками являются:

  1. Паренхима (преобладающая ткань) с запасным питательным веществом, в которой расположены проводящие пучки.
  2. 2.Форма клеток пробки, ее толщина, окраска (обычно клетки имеют прямоугольную сплющенную форму с прямыми стенками, расположены ровными рядами, возможны и другие варианты), при первичном строении корня отмечают особенности строения эпидермы или ризодермы (наличие корневых волосков).
  3. Наличие эндодермы.Эндодерма – самый внутренний слой коры, представленный основной тканью, образующей влагалище вокруг участка, занятого проводящими тканями, и характеризующейся присутствием пояска Каспари на антиклинальных стенках клеток; позже клетки могут иметь вторичные оболочки (подковообразное утолщение).
  4. Выраженность камбия (может отсутствовать, быть плохо выраженным, выраженным участками и хорошо выраженным (указывают толщину)).
  5. Лучистость строения древесины (указывают ширину сердцевинных лучей) или отсутствие сердцевинных лучей.
  6. Характер проводящей системы (структура и тип проводящих пучков или беспучковое строение; тип утолщенности стенок сосудов и трахеид).

Анатомо-диагностические признаки, которые могут встречаться во всех подземных органах:

  1. Секреторные каналы, млечники, вместилища.
  2. Кристаллы (отмечают их структуру и размеры). Одиночные кристаллы часто встречаются в отдельных клетках паренхимы или в клетках паренхимы, окружающих лубяные волокна, образуя кристаллоносную об­кладку.
  3. Включения (клетки с эфирным маслом, клетки со слизью, клетки с жирным маслом и др.).
  4. Запасные питательные вещества: инулин, крахмал (указывают размер, форму, структуру крахмальных зерен).
  5. Волоски и сосочковидные выросты, (отмечают их размеры (обычно встречаются на поверхности корней первичного строения и корневищ).
  6. Аэренхима.
  7. Механическая ткань (расположение, строение, лубяных и древесинных волокон, каменистых клеток (указать размеры) и других элементов механической ткани).

Все указанные признаки могут быть обнаружены в цельных корнях, корневищах, луковицах, клубнях, клубнелуковицах (в поперечных, продольных срезах и давленых препаратах). В измельченных подземных органах наибольшее значение имеют механические и проводящие элементы (их структура, расположение) в рассматриваемых фрагментах тканей; различные включения (в том числе кристаллы) и запасные питательные вещества (крахмал, инулин); млечники, эфиромасличные вместилища, секреторные каналы (их фрагменты). В микроскопии измельченных подземных органов отмечают также особенности фрагментов пробки (эпидермы, ризодермы).

Порошок. Готовят микропрепараты порошка в соответствии с ОФС «Техника микроскопического и микрохимического исследования лекарственного растительного сырья и лекарственных растительных препаратов».

В микропрепаратах порошка в изучаемых частицах отмечают наличие анатомо-диагностических признаков, перечисленных для цельных и измельченных корней, корневищ, луковиц, клубней, клубнелуковиц (в поперечных, продольных срезах и давленых препаратах). В порошке наибольшее значение имеют фрагменты покровных, механических и проводящих тканей (их структура, расположение); различные включения (в том числе кристаллы) и запасные питательные вещества (крахмал, инулин); фрагменты млечников, эфиромасличных вместилищ, секреторных каналов. Отмечают также особенности фрагментов пробки (эпиблемы, ризодермы).

Описание основных диагностических признаков должно сопровождаться иллюстративным материалом.

Люминесцентная микроскопия

Рассматривают поперечный срез (или распил), сухой порошок или соскоб подземных органов. Наблюдается собственная (первичная) флуоресценция сырья в ультрафиолетовом свете. Наиболее яркое свечение имеют одревесневшие элементы (сосуды, трахеиды, лубяные и древесные волокна; каменистые клетки), содержимое секреторных образований (вместилищ, каналов, млечников). Флуоресценция клеток паренхимы зависит от химического состава.

Качественные микрохимические реакции

проводят на поперечных срезах или с порошком подземных органов чаще всего на наличие действующих веществ, запасных питательных веществ в соответствии с требованиями ОФС «Техника микроскопического и микрохимического исследования лекарственного растительного сырья и лекарственных растительных препаратов».

Качественные реакции

проводят на сухом сырье, с порошком или соскобом, но чаще с извлечением из подземных органов, в соответствии с методиками, указанными в фармакопейных статьях или нормативной документации.

Хроматография

Проводят анализ извлечений с помощью различных хроматографических методик с использованием стандартных образцов. Чаще всего хроматографически в извлечениях из подземных органов определяют антраценпроизводные, флавоноиды, дубильные вещества и др.

Спектр (УФ-спектр)

Анализ проводят с извлечением из подземных органов при наличии соответствующих указаний в фармакопейной статье или нормативной документации. Допускается ссылка на раздел «Количественное определение». Приводят описание условий снятия спектра с указанием длин волн, при которых должны наблюдаться максимум(ы) и минимум(ы) поглощения.

В цельном, измельченном сырье и порошке определяют:

— содержание действующих веществ, биологическую активность, методы определения которых указаны в фармакопейных статьях или нормативной документации;

— влажность в соответствии с требованиями ОФС «Определение влажности лекарственного растительного сырья и лекарственных растительных препаратов»;

— содержание золы общей и золы, нерастворимой в хлористоводородной кислоте, в соответствии с требованиями ОФС «Зола общая» и ОФС «Зола, нерастворимая в хлористоводородной кислоте»;

Масса содержимого упаковки

Зараженность вредителями запасов

Радионуклиды

Определение проводят в соответствии с ОФС «Определение содержания радионуклидов в лекарственном растительном сырье и лекарственных растительных препаратах».

Тяжелые металлы

Остаточные количества пестицидов

Микробиологическая чистота

Определение проводят в соответствии с требованиями ОФС «Микробиологическая чистота».

Количественное определение

Содержание действующих веществ (индивидуальных веществ или суммы веществ в пересчете на индивидуальное) проводят различными химическими, физико-химическими или другими валидированными методами анализа, указанными в фармакопейных статьях или нормативной документации.

Определение дубильных веществ проводят в соответствии с ОФС «Определение содержания дубильных веществ в лекарственном растительном сырье и лекарственных растительных препаратах», если нет других указаний в фармакопейной статье или нормативной документации.

Косвенным методом количественного определения является определение экстрактивных веществ, извлекаемых определенным для сырья экстрагентом, в соответствии с требованиями ОФС «Определение содержания экстрактивных веществ в лекарственном растительном сырье и лекарственных растительных препаратах».

Упаковка

Маркировка

В соответствии с требованиями ОФС «Упаковка, маркировка и транспортирование лекарственного растительного сырья и лекарственных растительных препаратов». Маркировка вторичной упаковки должна включать указание «Продукция прошла радиационный контроль».

Транспортирование

Хранение

Срок годности

Срок годности должен быть обоснован фактическими данными определения стабильности по всем показателям качества лекарственного растительного сырья, заложенного на хранение в каждом из видов упаковки.

Строение клубня картофеля в разрезе

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.

Выращивая картофель, вряд ли кто-то серьёзно задумывается над строением клубня и его химических свойствах, однако обо всём что мы едим желательно знать как можно больше. Простая с виду картошка, таит в себе много интересных фактов, о которых вы сейчас и узнаете.

Что такое клубень картофеля?

Научное и «простонародное» определение клубня имеют существенные отличия, поэтому, чтобы прийти к истине, стоит сопоставить собственные знания с академическим значением этого понятия.

Определение клубня

Картофельный клубень являет собой своеобразное вегетативное утолщение стебля культуры, формирующееся в подземной части растения. Находящийся под почвой стебель принято называть «столоном», а на самих клубнях можно различить узлы (глазки) и междоузлия.

В структуру каждого такого узла входит листовой след, который в благоприятных условиях быстро растёт и превращается в новый стебель, который в дальнейшем будет представлять стандартную вегетативную надземную часть картофельного куста.

Внутреннее и внешнее строение

Если внешнее строение клубня можно частично оценить при визуальном осмотре, то его внутренние элементы, вместе с основными слоями, придётся рассматривать под микроскопом. Именно он позволяет увидеть эпидермис, кору, камбий, сердцевину и сосудистые щепотки овоща, а также узнать, как выглядит подземная часть стебля в разрезе.

Эпидермис (у зрелых клубней его называют шкуркой) — самый верхний, защитный слой, состоящий из опробкованных клеток перидермы (ещё одна укрывная ткань). Сразу под этим слоем находится кора, образованная паренхимными клетками с крахмальными зёрнами и ситоподобными трубками флоэмы (являют собой ведущие элементы луба).

Под корой можно рассмотреть слой камбиальных клеток, от которого до центральной части клубня отходят ксилемные элементы.

В центральной части картофеля сосредоточено большое количество паренхимных сердцевинных клеток, а сама средина расходится к ним радиальными лучами. Паренхимные клетки клубневой части содержат в себе крахмальные зёрна, наибольшее количество которых сосредоточено во внутренней части коры и внешних слоях сердцевины.

Меньше всего этих элементов содержится в водянистых клетках центральной части сердцевины.

Биологические особенности

Биологические особенности роста и развития картофеля во многом зависят от сорта овоща, но в среднем первый урожай можно собирать уже через 80–150 дней, после высадки посадочного материла. Все клубни начинают своё развитие от латеральных подпочвенных почек, которые формируются при основании главного стебля. В максимально благоприятных условиях, в определённый момент удлинение столона останавливается, а находящиеся внутри его апикальной области клетки вначале расширяются, а затем начинают своё продольное деление.

Все вместе описанные процессы вызывают набухание субапикального участка столона, что внешне проявляется цветением растения (в редких случаях оно отсутствует).

Увеличиваясь в размерах, новые картофельные клубни накапливают белки и углеводы, по большей части представленные крахмалом. С их появлением метаболическая активность внутри клубня немного снижается, и он начинает играть роль обычного сосуда для хранения питательных веществ. В среднем, доля крахмала внутри овоща составляет не меньше 18% от его общей свежей массы.

После отмирания надземных побегов (зелёный цвет сменяется коричневым, а затем лозы полностью засыхают) можно приступать к сбору урожая, ведь клубни картофеля уже точно успели затвердеть и вероятность повреждения плодов во время сбора максимально снизилась.

Химический состав и пищевая ценность

Химический состав съедобной части картофеля во многом зависит от сорта культуры, условий её произрастания, ухода за растением и зрелости самых клубней. В среднем в процентном соотношении одна картофелина содержит в себе:

  • 75% воды;
  • 18% крахмала;
  • 2% сырого белка (азотистых веществ);
  • 1,5% сахаров;
  • 1% клетчатки;
  • 0,1% жиров;
  • 0,2% титруемых кислот;
  • 0,1% фенольных соединений;
  • 0,6: пектиновых компонентов;
  • 1,6% органических соединений (в частности, нуклеиновых кислот, гликоалкалоидов);
  • 1,1% минеральных веществ.

При хранении собранного урожая количество содержащегося в клубнях крахмала снижается, что объясняется гидролитическим распадом его сахаров под воздействием пониженных температур в хранилище. Помимо уже указанных веществ, зрелые картофельные клубни полезны для человеческого организма ещё и высоким содержанием витаминов С, В1, В2, В6, К, РР.

Что же касается калорийности приготовленного картофеля, то в 100 г пюре содержится примерно 66 ккал, а старые клубни, приготовленные в мундире, характеризуются наличием 78–80 ккал.

Как развивается клубень картофеля

Принимая во внимание биологические особенности картофельных плодов можно чётко определить все стадии его развития. Как известно, картофелины образуются утолщениями корневищ (подземной стеблевой части), развивающимися в нижних листовых пазухах, поэтому в жизненном цикле картофеля различают несколько основных этапов:

  1. Инициация и активный рост клубней.
  2. Период покоя без существенных изменений характеристик основной части растения.
  3. Прорастание, которое, в конечном счёте, приводит к последующей вегетативной генерации (под воздействием усилившегося клеточного метаболизма из глазков начинают появляться проростки).
  4. После прорастания картофеля начинается формирование всех растительных частей культуры, происходит фотосинтез.

На образование новых клубней (будущего урожая) необходимо не меньше 30–60 дней с момента высадки семенного материала, после чего, в течение следующего 1-2 месяцев, новые плоды будут расти и развиваться до состояния полной зрелости.

Примечательно, что образование подземных частей многих сортов картофеля завершается тогда, когда почва прогревается до температуры +25…+27 °C.

Почему клубень картофеля следует считать видоизменённым побегом?

Если внимательно изучить ботаническое описание картофеля, то ответить на этот вопрос совсем не сложно. Все подземные побеги с формирующимися клубневыми утолщениями в верхушечной части, являются продолжением надземного стебля, поскольку берут своё начало от его основания. Однако ткани клубней во многом отличаются от тканей надземной части, поэтому об их вегетативном происхождении свидетельствует наличие на молодом картофеле недоразвитых, чешуеобразных листовых пластин. Отмирая, они оставляют на поверхности будущего урожая дугообразные отметины, с 2-3 почками внутри. Вместе с бровками такие следы формируют летки.

Дополнительным свидетельством того, что клубень можно рассматривать как видоизменённый побег, служит его способность к изменению цвета при воздействии солнечного излучения. Несмотря на отсутствие в плодах картофеля хлорофилла, они могут зеленеть не хуже листвы и надземной части стебля.

Вредители и болезни

Несмотря на то, какой сорт картофеля перед вами, он наверняка состоит из стандартного набора тканей, слегка отличающихся своей структурой. Правда, именно эти отличия часто влияют на устойчивость растения к разнообразным овощным недугам и вредителям, поэтому полностью исключить вероятность появления проблем невозможно.

Самыми частыми причинами нарушения развития культуры становятся:

  1. Фитофтороз — заболевание, вызванное мицелиальным микроорганизмом Phytophthora infestans, который быстро распространяется в тканях листовых пластин и самых клубнях. Патоген долгое время сохраняется в растительных остатках с прошлого сезона и успешно зимует в почве, поэтому для предупреждения заражения культуры не стоит оставлять на огороде мусор, а саму почву перед морозами лучше перекопать. При сильном заражении, без фунгицидных составов обойтись не получиться, а значит стоит обратить внимание на современные препараты вроде «Ацидана», «Татту», «Бордосской смеси», приобрести которые можно в любом садоводческом магазине.
  2. Спорангии. Этот недуг часто вызван воздействием на растение бесполых микроскопических спор, которые в благоприятных условиях очень быстро перемещаются по воздуху или воде. Попадая на листву картофеля, они высвобождают зооспоры, а те, в свою очередь, отправляют зародышевую трубку в ткани зелёной части растения. Внешне наличие проблемы заметно по коричневым пятнам, образующимся на разных участках листьев. Со временем такие участки растягиваются и приводят к активизации гнилостных процессов в эпидермисе растения.
  3. Парша (обыкновенная и серебристая). В первом случае развитие проблемы вызывает патогенный микроорганизм Streptomyces scabies, а во втором растение страдает от Helminthosporium solani. Первыми признаками заболеваний считается появление на растении коричневых пятен неправильной формы и образование светло-коричневых участков на самих клубнях, которые быстро изменяют проходимость кожицы и нарушают влагообмен. Вкус поражённого картофеля может не отличаться от свойств здоровых экземпляров, но качество плодов всё равно будет снижено (обычно у инфицированного растения замедляется рост и мельчают клубни). Идеальными условиями для активного развития болезни будет повышенная влажность воздуха на фоне высокой температуры окружающей среды.
  4. Ооспороз (парша бугристая) — ещё одна грибковая болезнь картофеля, возбудителем которой в данном случае является гриб Polyscytalum pustulans. Он изменяет состояние глазок на поверхности клубней и проявляется в виде округлых пустул, цвет которых практически не отличается от окраса основной поверхности здорового картофеля. Как и в предыдущих случаях, справиться с проблемой помогут своевременные профилактические мероприятия (например, соблюдение севооборота и своевременный уход за почвой) и использование фунгицидов.

Из вредителей, особенно опасными для картофельных насаждений считаются колорадский жук, фторимея (она же картофельная моль), нематоды и большая тля, чьё присутствие можно заметить по ухудшению состояния зелёной массы культуры. Кроме того, не меньше вреда ей приносят слизни, прокладывающие туннели внутри плодов и вызывающие их гниение.

Бороться с вредителями можно путём регулярного ручного сбора взрослых особей и личинок, а также с помощью специальных инсектицидов, вроде «Бомбардир», «Калипсо», «Каратэ Зеон».

Внимательно изучив особенности строения, роста и развития картофельных клубней, а также уделив внимание требованиям к выращиванию культуры, можно существенно снизить вероятность развития любой из перечисленных проблем, а всё что останется — наслаждаться вкусными и питательными картофельными плодами.

Материалы и оборудование. Нормально развитые типичные клубни, ножи, лупы.

Пояснение к заданию. В клубне различают нижнюю часть (пуповину), место прикрепления клубня к столону, и вершину. На клубне, который является видоизмененным стеблем, сохраняются следы видоизмененных листьев в виде небольших чешуек или рубцов, в пазухах которых находятся почки-глазки. Клубни в зависимости от сортовых особенностей отличаются по величине, форме, характеру поверхности, числу глазков, а также окраске кожуры (рис. 11).

Анатомическое строение клубня и стебля имеет некоторое сходство (рис. 12). Наружный слой состоит из нескольких слоев опробковевших клеток — перидермы, которая сменяет эпидермис молодого клубня. Под перидермой расположена кора из паренхимных клеток, наполненных крахмалом. Далее располагается камбий и кольцо сосудистых пучков, которые подходят вплотную к глазкам, что хорошо заметно на продольном разрезе клубня. Вся центральная часть клубня занята сердцевиной из паренхимных клеток с различным содержанием крахмала.

Ход работы. 1. Описать и зарисовать внешнее строение клубня, отметить вершину, пуповину, листовые рубцы и глазки.

2. Сделать продольный разрез клубня и зарисовать расположение сосудистых пучков, кору и сердцевинную часть.

….

Рис. 11. Форма клубней картофеля:

1 — круглая; 2 — овальная;

Рис. 12. Продольный разрез клубня картофеля: 1 — верхушечная почка;

2 — боковая почка; 3 — пуповина;

4 — эпидермис; 5 — кора; 6 – сосудистые пучки; 7 – сердцевина.

Задание 2. Изучение сортов картофеля

Материалы и оборудование. Типичные клубни районированных сортов, ножи, каталог районированных сортов с цветным изображением клубней, листьев и цветков.

Пояснение к заданию. Сорта картофеля отличаются по характеру листьев, окраске цветков и клубням. Они имеют различные хозяйственно-биологические признаки. При определении сортов по клубням следует иметь в виду, что они отличаются по форме (округлая, овальная, удлиненная, округло-овальная); по глубине глазков (глубокие, поверхностные, с надбровными дугами); по поверхности кожуры (гладкая, сетчатая, шелушащаяся); по окраске мякоти (белая, желтая, кремовая). У разных сортов могут быть цветки с различной окраской венчика (белый, синий, сине-фиолетовый, красно-фиолетовый).

Ход работы. Рассмотреть, определить сорта и описать клубни по схеме таблицы 10. Ознакомиться с сортами картофеля, включенными в Государственный реестр Республики Беларусь. Рассмотреть их хозяйственно-биологическую характеристику.

Корневище, клубень, луковица.

Выкопайте из земли корневище любого растения и рассмотрите его. По внешнему виду корневище похоже на корень. Но на корневище, как и у надземных стеблей, есть верхушечная и боковые почки, а также маленькие чешуйки — видоизменившиеся листья. От корневища отрастают придаточные корни. Из верхушечной и боковых почек корневища весной развиваются молодые надземные побеги. Развитие их происходит за счет питательных веществ, отложенных в корневище осенью.

Если кусочек корневища с почкой и придаточными корнями посадить в почву, из него вырастет новое растение. Некоторые многолетние декоративные растения часто размножаются делением на части корневища с боковыми почками.

Клубни встречаются у растений реже, чем корневища, но клубни- картофеля известны всем. Подземные побеги, на верхушках которых развиваются клубни, отрастают от основания надземных стеблей и носят название столонов. Клубнями называют верхушечные утолщения таких подземных побегов. Клубень имеет сильно укороченные междоузлия, хлорофилла он не содержит, но, выставленный на свет, может зеленеть.

Рассмотрите клубень картофеля, и вы увидите почки. Они по 2—3 штуки расположены в особых углублениях. Их называют глазками.

Рис. 83. Корневища ландыша

Глазков с почками больше на той части клубня, которую называют верхушкой. Часть клубня, противоположную верхушке, называют основанием. Своими основаниями клубни прикреплялись к столонам — подземным побегам картофеля. Из листьев картофеля в столоны постоянно оттекают органические вещества и в виде крахмала откладываются в их верхушках. Верхушки столонов растут, увеличиваются и к осени превращаются в клубни.

Сделайте тонкий поперечный срез клубня и капните на него слабый раствор иода. Вы убедитесь, что в клубне есть крахмал, который легко обнаружить с помощью иода.

Под корой клубня залегает камбий. Благодаря делению его клеток растущий клубень утолщается. Снаружи старые клубни покрыты пробкой, а молодые — кожицей.

Почки, расположенные в глазках, а также пробка и строение остальных частей клубня убеждает в том, что клубень картофеля — видоизмененный побег, растущий под землей.

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

Рис. 84. Клубни картофеля:
1 — старый клубень; 2 — новые клубни, образовавшиеся на подземных побегах; 3 — клубень, на котором видны почки-глазки и основание.

Рис. 85. Луковица: 1 — почки; 2— донце.

Луковица огородного репчатого лука известна всем. В нижней части луковицы расположен укороченный плоский стебель, называемый донцем. На донце располагаются видоизмененные листья — чешуи. Наружные чешуи сухие, кожистые, а внутренние белые, мясистые и сочные. В них отложены запасы сахара. Если разрезать луковицу вдоль, то можно увидеть не только видоизмененные листья (чешуи) и донце, но и почки, расположенные в пазухах чешуй. На донце луковицы репчатого лука, между чешуями, обычно располагается одна или несколько почек. Изучив строение луковицы, вы убедитесь, что луковица, как и клубень, является видоизмененным побегом.

Если луковицу посадить в землю, то от’ донца вниз развивается придаточная мочковатая корневая система, а из почек — листья и цветочные стебли. Иногда из почек развиваются молодые луковички, называемые детками. Из каждой луковички-детки вырастает новое растение.

К луковичным растениям относятся лук огородный, лилии, тюльпаны, нарциссы, дикорастущий гусиный лук с золотистыми звездочками раннецветущих цветков и некоторые другие. Все они многолетние.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Клубни картофеля

Клубень является утолщенным окончанием подземного стеблевого побега – столона. На таком видоизмененном стебле недоразвиваются также и листья, сохраняясь в виде небольших чешуек или в виде более или менее широкого р у б ц а. В пазухах видоизмененных или атрофированных листьев залегают г л а з к и.

Части клубня (рис. 96 ). В клубне различают пуповинный конец — место прикрепления клубня к столону – и противоположный вершинный конец, или вершину клубня, являющуюся растущим концом клубня, с верхушечной точкой роста.

Со стороны пуповины у некоторых сортов часто наблюдается на клубне углубление – столонная впадина, у других этой впадины нет или она слабо заметна.

Можно различать также верхнюю и нижнюю стороны клубня. Верхняя сторона обращена к поверхности почвы и обычно более выпуклая. Нижняя сторона плоская или вогнутая.

Форма клубней картофеля разнообразна и варьирует по сортам и в зависимости от почвенных и климатических условий. Но все разнообразие клубней в этом отношении можно свести к трем основным формам, остальные формы являются лишь видоизменениями их. Различают форму круглую, удлиненную и овальную (рис. 97).

В круглой форме продольный и поперечный диаметры почти равны. У клубней с удлиненной формой продольный диаметр не менее двух с половиной раз превышает поперечный. Овальная форма – промежуточная между первыми двумя.

Форма клубня (за немногими исключениями) меняется с возрастом.

Все описания формы приводятся для зрелых клубней.

О к р а с к а м я к о т и клубня у различных сортов картофеля бывает белой, желтой, красной и синей.

Желтомясые сорта, как правило, богаче беломясых азотистыми веществами.

Различная н а р у ж н а я о к р а с к а к л у б н я зависит от количества пробкового вещества коры клубня и от пигмента, заключенного в соке клеток коры.

При тонком пробковом слое коры просвечивает окраска мякоти, и, например, желтомясые клубни картофеля кажутся желтыми. По мере утолщения пробкового слоя окраска клубней меняется от кремневой до коричневой.

При отсутствии пигмента в клетчатом соке коры клубни являются белыми.

Окрашенные клубни могут быть розовыми, светло-красными, красными, темно-красными, светло-синими, темно-синими.

Распределение пигмента может быть равномерным и неравномерным. В последнем случае окраска сосредоточена либо в глазках, либо в промежутках между ними.

Кожура клубня может быть гладкой или шероховатой, как бы сетчатой.

Чечевички. На поверхности клубня можно обнаружить небольшие светлые точки, так называемые чечевички, при помощи которых происходит дыхание и испарение влаги из клубня.

Глазки располагаются на клубне неравномерно. Больше всего глазков на ввершине клубня, значительно меньше – на пуповинном конце. Точно так же на верхней стороне сосредоточено больше глазков, чем на нижней.

Глазки клубня представляют собой углубления, окаймленные со стороны пуповинного конца дугообразным следом опавшего недоразвитого листа – листовым рубцом (бровью).

Листовой рубец может иметь различную форму: он бывает длинным или, наоборот, коротким, резким или слабо заметным.

Число глазков на клубне разнообразно и более или менее постоянно для сорта.

Глазки бывают окрашенные или неокрашенные, глубокие или мелкие, а иногда выступают на поверхности клубня в виде бугорков. Большая глубина глазков является практически отрицательным признаком.

Почки. В каждом глазке помещаются обычно три (реже более) почки. Наиболее развитые из них при благоприятных условиях трогаются в рост. Обычно почки верхних глазков развиты лучше всех и дают самые сильные ростки. Средняя часть клубня и пуповина имеют более слабые почки.

Ростки. Почки, проросшие в темноте, образуют бледные, удлиненные и более или менее тонкие ростки, так называемые этиолированные ростки.

На свету образуются укороченные и плотные ростки. В зависимости от сорта ростки, выращенные на свету, бывают окрашены в цвета зеленый, красно-фиолетовый и сине-фиолетовый. Последние две окраски зависят от пигмента клеточного сока – антоциана.

Окраска ростков – весьма устойчивый и важный систематический признак картофеля и лучше различима на клубнях, проращенных при слабом освещении.

Анатомическое строение клубня картофеля

Некоторые части внутреннего (анатомического) строения клубня картофеля можно обнаружить на разрезе невооруженным глазом. Представляя собой видоизмененный стебель, клубень картофеля напоминает его и своим анатомическим строением.

На разрезе через м о л о д о й к л у б е н ь можно обнаружить следующие части. В центре клубня распологается с е р д ц е в и н а, окруженная кольцом открытых (содержащих камбий) проводящих пучков. Проводящий луб этих пучков вместе с лубяной паренхимой широким слоем лежит снаружи от камбия.

По мере развития клубня, которое происходит в результате деятельности камбиального слоя клеток, в молодом клубне намечаются изменения, делающие клубень более приспособленным к отложению запасных питательных веществ, в частности крахмала, и отличающие его строение в зрелом виде от типичного строения стебля.

Невооруженном глазом можно обнаружить на продольном разрезе зрелого клубня кольцо сосудистых пучков, которое распологается близко к поверхности клубня, подходит вплотную к глазкам и у некоторых сортов окрашено в тот же цвет, что и кожура.

Средняя часть клубня, как и в молодом возрасте, занята сердцевиной, причем в самом центре клубня распалогаются наиболее водянистые клетки, отчего центральная часть иногда выделяется большим темным бесформенным пятном.

Микроскопическое исследование среза через картофельный клубень представляет следующую картину (рис. 98).

Наружный слой состоит из нескольких рядов опробковевших клеток п е р и д е р м ы, сменившей эпидермис молодого клубня. Эти опробковевшие клетки защищают клубень от потери влаги и неблагоприятных внешних воздействий.

По направлению внутрь клубня перидерма переходит в к о р у. При наличии промежуточных клеток переход этот может происходить постепенно. У окрашенных клубней именно в этих промежуточных слоях клеток, следовательно во внешних клетках перидермы, находится пигмент. Кора состоит из паренхиматических клеток, заполненных крахмальными зернами, и проводящих элементов луба – ситовидных трубок.

Далее, внутри располагается слой образовательной ткани, или камбия. За камбиальным слоем следует к о л ь ц о с о с у д и с т ы х пучков.

Благодаря деятельности камбия происходит развитие клубня в толщину и образование лубяной и древесинной частей клубня. Большую часть луба в клубне картофеля составляет лубяная паренхима, а древесины – древесинная паренхима. Проводящие элементы занимают здесь ничтожную часть общей массы. Центральная часть клубня занята сердцевиной с отходящими от нее лучами, направленными к почкам.

Паренхима состоит из крупных и тонкостенных клеток. Клетки эти, как уже отмечено, заполнены крахмальными зернами, причем распределение крахмала в них неравномерное. Наиболее богаты крахмалом внутренние клетки коры и внешние клетки сердцевины, приближающейся с обоих сторон к камбиальному слою. По мере удаления от камбия к центру клубня количество крахмала в клетках уменьшается.

Центральная часть клубня водяниста, и клетки ее становятся полупрозрачными. В коре клубня, наоборот, наиболее богаты крахмалом внутренние части; во внешних же клетках коры, расположенных под пробковым слоем, преобладают азотистые составные части клубня.

Крахмальные зерна картофеля эксцентрично-слоистые и могут быть различной величины, причем преобладание крупных или мелких зерен характерно для сорта.

Следует отметить хорошо выраженную у клеток паренхимы способность в случае повреждения клубня усиленно делиться перегородками, параллельными поврежденной поверхности, и образовывать новый слой пробки, предохраняющей клубень от высыхания.

Сорта картофеля

В России районировано около 200 сортов картофеля. По скороспелости сорта разделяются на 5 групп: раннеспелые (ранние) – с вегетационным периодом 80-90 дней; среднеранние (вегетационный период 110-115 дней); среднеспелые (115-125 дней); среднепоздние (125-140 дней) и позднеспелые (вегетационный период 140-150 дней и более.

По хозяйственному назначению сорта картофеля разделяют на столовые, технические (заводские), столово-технические, кормовые, универсальные и используемые для приготовления полуфабрикатов и для переработки.

К столовым сортам относят картофель различной спелости, с хорошими пищевыми и вкусовыми качествами клубней, с не темнеющей и без цветных пятен мякотью, без ржавой пятнистости и внутренних пустот. По назначению выделяют четыре типа столового картофеля: А – винегретный с неразваривающимися клубнями; В – со связной мякотью для поджаривания и переработки; С – с довольно рассыпчатой мякотью для большинства блюд; Д – с очень рассыпчатой мякотью для приготовления пюре и печения клубней.

Технический картофель – это преимущественно позднеспелые сорта для переработки на крахмал, амилазу, спирт и др.

Столово-технические сорта имеют повышенную крахмалистость и не темнеющую мякоть с хорошим вкусом. Они годны для использования в пищу и для технической переработки.

Кормовым сортам характерна высокая урожайность и повышенное содержание в клубнях белка и крахмала.

Группу универсальных сортов составляет преимущественно среднеспелый и среднепоздний картофель, отличающийся высокой урожайностью, хорошим вкусом, не темнеющей мякотью клубней, высоким содержанием крахмала и белка, а также хорошей лёжкостью при хранении. Они используются на продовольственные, технические и кормовые цели.

Сорта для переработки и приготовления полуфабрикатов (производство чипсов, соломки, крупки, крекеров, замороженного картофеля и др.), должны содержать в клубнях не менее 20 % сухого вещества и минимум редуцирующих сахаров, а также иметь не темнеющую мякоть клубней в сыром и варёном виде.

В каждом хозяйстве целесообразно выращивать одновременно два-три сорта разной спелости. Это даёт возможность несколько растянуть период уборки картофеля. Продолжительный срок уборки даёт возможность меньше привлекать дополнительной рабочей силы, сократить потери, снизить сезонность использование трудовых ресурсов и повысить производительность труда, а также рациональнее использовать технику. Поэтому рекомендуется иметь в хозяйстве ранних и среднеранних сортов – 40 %, среднеспелых – 35 %, среднепоздних и поздних – 25 % от общей площади под картофелем.

Bio-Lessons

Образовательный сайт по биологии

  • Ботаника

Многообразие и видоизменения побегов

Кроме основных функций – транспортной и опорной – стебель часто выполняет функции запасания питательных веществ, вегетативного размножения, защиты растений от поедания и др. (рис.1). В связи с этим он видоизменяется, образуя клубни, луковицы, корневища и т. д. Видоизмененные побеги бывают как надземными, так и подземными. У надземных побегов изменяются как отдельные части, так и побег в целом.

Рис.1 Опыт демонстрирующий транспорт веществ по стеблю

Надземные видоизмененные побеги

Столоны — удлиненные ползучие побеги с вытянутыми междоузлиями. У земляники их называют усами (рис.2).

Рис.2 Столоны (усы) земляники

Клубень – видоизмененный побег с сильно утолщенным стеблем, в котором накапливаются запасные питательные вещества. Клубни бывают надземными и подземными. Надземные клубни развиваются, например, у капусты кольраби (рис.3).

Рис.3 Клубень кольраби

Усики позволяют растениям-лианам занимать вертикальное положение. Цепляясь ими за опоры, растения растут вверх (рис. 4). В усик могут видоизмениться часть листа (горох, фасоль) или весь пазушный побег (тыква, арбуз, дыня, огурцы, виноград).

Рис.4 Цепляющиеся усики огурца

Колючки выполняют защитную функцию и меньше испаряют воду. Они ограждают растения от поедания животными и защищают от обезвоживания. У облепихи, верблюжьей колючки, лимона и др. в колючки превратились верхушка побега или весь побег (рис. 5).

Рис.5 Колючки облепихи

Шипы тоже выполняют защитную функцию (роза, крыжовник). Они бывают на листьях и стеблях. В отличие от колючек – это не побеги, а выросты поверхностной ткани. Шиповнику шипы дали название.

Сочные водозапасающие стебли свойственны кактусам, молочаю. В условиях длительного отсутствия дождей они накапливают влагу и растворенные в ней вещества в сочных стеблях. У некоторых кактусов стебли сплющены до голых листоподобных пластинок. Стебли зеленого цвета. В результате фотосинтеза в них образуются органические вещества. У алоэ, молодило, очитка водозапасающую функцию выполняют листья.

Вилок белокочанной капусты – это огромная почка. Наружные сочные листья кочана зеленые, внутри между листьями на стебле расположены небольшие пазушные почки и одна верхушечная. Короткий видоизмененный стебель называется кочерыгой.

Подземные видоизмененные побеги

Видоизмененные подземные побеги могут выпол­нять функцию переживания неблагоприятных перио­дов года, вегетативного размножения растений или за­пасающую.

Корневище (рис.6,7) – подземный побег многолет­них растений. Поскольку корневище развивается под землей, оно не похоже на обычный зеленый побег. Внешне темноватое, оно напоминает корень, поэтому его называют корневищем.

Рис.6 Строение корневища

От корня оно отличается следующими признаками:

1) на верхушке корневища (как на любом побеге) имеется почка, а на верхушке корня – корневой чехлик;

2) корневище, как любой побег, имеет узлы и междо­узлия. На месте узлов располагаются пленчатые чешуйки – видоизмененные листья. На корнях нет узлов, междоузлий и листьев;

3) из верхушечной и пазушных почек корневища могут развиться молодые подземные и надземные побеги;

4) от узлов корневища отрастают придаточные корни.

Рис.7 Корневище ландыша и ветреницы

Подземные клубни возникают как утолщения на тонком безлистном под­земном побеге – столоне (картофель, топинамбур). Место прикрепления клубня к столону является основанием клубня.

На клубне картофеля имеются листья-чешуйки, которые быстро отмирают, оставляя рубцы («бровки»), А рядом, в углублениях разросшегося стебля, – па­зушные почки глазки (рис.8). В клубнях накапливаются запасные вещества, преимущественно крахмал. Размножают картофель целыми клубнями или глазками с частью клубня. Из них развиваются 2 вида побегов: надземные с листьями и цветками и подземные – столоны. На столонах образуются новые клубни.

Рис.8 Строение и развитие подземного клубня картофеля

Луковицы образуются у лука, чеснока, гиацинта, нарцисса, лилии, подснежника, тюльпана и др. Луковица состоит из сильно укороченного стебля – донца, от которого снизу отходит пучок придаточных корней (рис.9). Наружные листья луковицы – чешуи – сухие и кожистые. Они защищают внутренние мясистые и сочные листья, накапливающие воду и сахара. Из верхушечной и пазушных почек развиваются зеленые надземные побеги и молодые листья.

Рис.9 Строение луковицы

Клубнелуковица внешне похожа на луковицу, но отличается от нее сильно разросшимся донцем. Клубнелуковицы образуются, например у безвременника, гладиолуса (рис.10).

Рис.10 Клубнелуковицы гладиолуса

Так же как корни и листья, побеги могут видоизменяться. Выделяют подземные и надземные побеги. Утолщенные побеги, в которых накапливаются питательные ве­щества – клубни. Подземные клубни у картофеля, топинамбура; надземные клубни у капусты кольраби. Сочные длинные побеги – столоны: усы земляники – надзем­ные, у картофеля – подземные, на них развиваются клубни. Корневище – подземный побег с функциями корня (пырей, камыш). Луковица – видоизмененный побег, донце – это стебель (лук, тюльпан, гиацинт), клубнелуковица – разросшееся донце (безвре­менник, гладиолус). Надземные видоизменения: колючки (облепиха), шипы – вы­росты покровной ткани (роза, крыжовник), сочные водоносные фотосинтезирующие побеги (кактус, молочай). Кочан капусты – видоизмененная почка.

Стебель

Оставьте ответ