Кровельные материалы

Лук репчатый строение луковицы. Конспект урока "строение, особенности выращивания лука репчатого". Типы корневых систем

Не обязательно быть ботаником, чтобы разбираться в биологических особенностях овощных культур. Знания в данной области помогут вам возделывать луковую грядку правильно, не совершая элементарных ошибок. Имея хотя бы минимальное представление о строении растения и его особенностях, огородник сможет уделить внимание тем нюансам, которые повысят урожай. Так как плод лука – это луковица, видоизмененный корневой отросток, то для повышения продуктивности в первую очередь нужно узнать побольше именно о корневой системе этого вида.

Характеристика

Репчатый лук является двухлетней культурой, относящейся к классу однодольных растений. Родиной луковых являются Афганистан, Ирак и Туркменистан, с характерным для данных регионов горным климатом (пониженное давление и влажность воздуха, твердые горные породы и богатая минералами, но лишенная органики почва). Позднее селекционерами было выведено множество сортов, адаптированных для разных климатических условий.

Для семейства луковых не существует четкого разграничения между органами. Эти растения не разделяются на корень, побег, листья. Причина тому – постепенный переход из одной морфологической части в другую. Корневище, преобразованное в луковицу, даёт начало побегу, который не имеет основного стебля, а представлено пучком твёрдых прямостоячих листьев. Выращивают лук для получения:

Севка – с целью получения дальнейшего посадочного материала. Как правило, .
Непосредственно репчатого лука, сорта которого описаны в .
Для декоративных целей. Сорта и методы выращивания декоративного лука описаны .

Генеративные органы, способные к половому размножению, вызревают только на второй год роста.

Корневая система разных типов лука

Как и весь класс однодольных, репчатый лук имеет мочковатую корневую систему. То есть растение не имеет главного корня, а вместо него множество придаточных тоненьких нитей-корешков. Это позволяет луку прочно укрепляться в почве: корешки постепенно втягивают луковицу вглубь, плотной сетью пронизывают грунт, цепляются за корневища других растений.

Лук имеет мочковатую корневую систему

Лук все равно считается поверхностной, сидячей неглубоко культурой. По этой причине для него необходимы особые рыхлые типы почвы, особенно при расплождении семенами.

Корни лука обладают высокой способностью к хемотропизму – инстинктивному поиску и впитыванию растворенных питательных веществ. Корешки являются однолетней структурой и отмирают после окончания периода вегетации. Питательные вещества накапливаются в видоизменённом прикорневом побеге – луковице.

Строение стебля

Стебель у репчатого лука также видоизменён. Он представлен в виде упрощённой пластинки – донца. На этой пластинке расположена одна или несколько почек, окружённых листьями влагалищного типа. Почки эти называют зачатками.

При размножении вегетативным способом у растения образуется “пятка” – отмершие и отвердевшие остатки материнского донца. Пятка защищает луковицу от излишнего проникновения влаги и последующего гниения, что особенно важно на последних этапах ее развития. Поэтому для обеспечения хорошей лежкости урожая выгоднее расплождающиеся его севком.

Лук в разрезе

От числа зачатков зависит способность растения приносить урожай зелени (чем меньше зачатков, тем активнее развиваются листья).

Строение листьев

Для репчатого лука характерны дудчатые прямостоячие листья конусообразной формы, заужающиеся к концу и полые внутри. От заморозков и недостатка влаги лист защищён неплотным восковым налетом. Окрас листьев зависит от уровня освещенности: чем больше солнечного света получает растение, тем светлее цвет перьев. Вообще окрас варьируется от светло-салатового до сизо-зеленого, темного.

Листья также отличаются по размеру и плотности. Ближе к завершению периода вегетации листья уплотняются, приобретают ярко выраженное жилкование (у луковых оно продольно-поперечное). Наиболее плотными являются листья, сформировавшиеся из крайних открытых чешуек луковицы. У лука многоярусного отличается корневая система, с которой можно ознакомиться .

Листья репчатого лука конусообразной формы, заужающиеся к концу и полые внутри.

Строение луковицы

Луковицей называют сидячие прямо на донце ложные листья, защищающие находящуюся внутри почку. Поперечный разрез показывает, что чешуйки формируют концентрические круги, а их плотность и сочность увеличиваются при приближении к центру. Формирующие луковицу чешуи делятся на:

закрытые сочные . Видоизмененные листья конусовидной формы, не ассимилирующие и выполняющие исключительно запасающую функцию.
открытые сочные . Утолщенные, не способные к фотосинтезу части листа с сочным основанием, утончающиеся к верху.
чешуи сухие покровные. Имеют различный окрас (в зависимости от сорта – , ), плотные и гладкие, защищают луковицу от вредителей, высыхания и помогает ей храниться более долгое время.

Сочные части луковицы в зависимости от сорта могут иметь рыхлую зернистую, волокнистую, бумагообразную, сетчатую или плёнчатую структуру.

В центре луковицы спирально расположены почки, из которых в будущем формируются гетерофиты (цветоносные побеги) или новые луковицы. По количеству таких почек-зачатков определяется зачатковость и гнездность лука.

По форме луковицы подразделяются на несколько основных видов:

плоские;
округло-плоские;
округлые;
длинная (вытянутая или продолговатая);
дынная;
округло-дынная.

Строение цветка и побега

Количество и размеры цветоносных побегов у репчатого лука зависят от сорта и условий выращивания. Формируются они после того, как перестают отрастать новые перья, в самом конце периода вегетации. По этой причине побег обладает способностью к фотосинтезу, что обеспечивает созревание семян. Семена также участвуют в посадке. С них получают, как правило, севок. Выращивание лука в открытом грунте семенами и севком описано .

Называют цветоносы луковых растений стрелкой, а процесс их формирования – стрелкованием. Стрелка представляет собой полую внутри тонкостенную трубку, имеющую небольшое утолщение у основания. Длина ее может достигать от 45 до 130 см.

Цветки лука могут иметь белую, голубую, фиолетовую или желтоватую окраску. Они формируют сложное соцветие-зонтик, в котором может находиться от нескольких штук до нескольких тысяч цветочков. В среднем срок цветения отдельного цветка – 3-7 дней, а всего зонтика – 7-35 дней. Цветки симметричной формы не имеют чашелистиков, зато обладают постоянным набором гаметофитов – 6 тычинок и 1 пестик.

Размножение

Для луковых характерно как половое размножение с помощью семян, так и вегетативное с помощью луковиц. Половое размножение происходит путём самоопыления или опыления насекомыми. В ходе двойного оплодотворения формируется по одному семени на каждый цветок. Из цветоложа развивается сухой многосеменной плод – коробочка. Вызревание семян неправильной пирамидальной формы происходит в течение 40-60 дней. После семена, покрытые плотной чёрной кожурой (за что в народе их прозвали “чернушкой”), готовы к сборке. В 1 грамме обычно умещается до 1000 отдельных зёрнышек.

В моём проекте чётко показано строение луковицы репчатого лука. Сначала я о нём и расскажу.

Например, нарцисс, белоцветник имеют толстые шнуровидные корни, крокус - волосовидные. Корни могут быть ветвистыми, как у пролески, и неветвистыми, как у нарцисса и подснежника. Кроме придаточных корней, у луковичных растений существуют вытягивающие, или контрактильные, корни, которые обычно развиваются у молодых растений в первые 2-3 мес (в проростках).

Они расположены близко к поверхности почвы и служат растению для заглубления в почву. Втягивающие корни не ветвятся, лишены корневых волосков и растут прямо вниз. Клетки этих корней содержат много глюкозы, которая быстро усваивается растущими растениями, вследствие чего мясистая часть корня становится дряблой и сжимается в продольном направлении, втягивая вглубь луковицу или клубнелуковицу.

Чешуи - видоизменённые подземные листья. В чешуях луковицы находятся запасы воды с растворёнными в ней сахаром и другими веществами.

У однолетних и всех клубнелуковичных корни сменяются ежегодно (луковица кандыка, рябчика, клубнелуковица крокуса). У некоторых многолетних луковиц корневая система сменяется также ежегодно после отмирания надземных частей, которые образуются вновь лишь осенью (пролеска, хионодокса и др.). При разработке технологии выращивания луковичных и клубнелуковичных растений учитываются особенности корневой системы, сроки отмирания и закладки новых корней.

Луковица представляет собой укороченный подземный побег, когда стебель представлен донцем, на котором возникают мясистые чешуи.Луковица служит для накопления запасных питательных веществ, которые концентрируются в ее мясистых чешуях.

Почему луковица - это видоизменённый побег?

Клубень, луковица, корневище представляет собой видоизмененные побеги, т.к. у них есть почки, укороченные междоузлия, большой запас органических веществ, нет хлорофилла, т.е. своим строением они повторяют строение надземных побегов.

Видоизмененные побеги являются своеобразным кладовым, где накапливаются питательные вещества, содержащие крахмал, сахара, минеральные вещества, фитонциды.Они широко используются в пищу человеком и используются на корм животным. Кроме того они имеют и большое биологическое значение - все являются органами естественного вегетативного размножения, происходящего в природе без вмешательства человека.

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!

Корневая система луковичных и клубнелуковичных цветочных растений состоит из придаточных корней различной формы, образующихся из донца луковицы или основания клубнелуковицы. Например, нарцисс, белоцветник имеют толстые шнуровидные корни, крокус - волосовидные. Корни могут быть ветвистыми, как у пролески, и неветвистыми, как у нарцисса и подснежника. Кроме придаточных корней, у луковичных растений существуют вытягивающие, или контрактильные, корни, которые обычно развиваются у молодых растений в первые 2-3 мес (в проростках). Они расположены близко к поверхности почвы и служат растению для заглубления в почву. Втягивающие корни не ветвятся, лишены корневых волосков и растут прямо вниз. Клетки этих корней содержат много глюкозы, которая быстро усваивается растущими растениями, вследствие чего мясистая часть корня становится дряблой и сжимается в продольном направлении, втягивая вглубь луковицу или клубнелуковицу.
Продолжительность жизни корневой системы у различных видов неодинакова и зависит в основном от продолжительности жизни луковицы. У многолетних луковиц корни существуют несколько лет, постепенно отмирая вместе с наружными чешуями (юнона). У однолетних и всех клубнелуковичных корни сменяются ежегодно (луковица кандыка, рябчика, клубнелуковица крокуса). У некоторых многолетних луковиц корневая система сменяется также ежегодно после отмирания надземных частей, которые образуются вновь лишь осенью (пролеска, хионодокса и др.). При разработке технологии выращивания луковичных и клубнелуковичных растений учитываются особенности корневой системы, сроки отмирания и закладки новых корней.
Луковица представляет собой укороченный подземный побег, когда стебель представлен донцем, на котором возникают видоизмененные подземные листья - мясистые чешуи (рис. 1). Луковица служит для накоп-

Рис. 1. Общая схема строения луковицы (вертикальный разрез):
1 - чешуи, 2 - листья, 3 - цветок или соцветие, 4 - почка, 5 - донце, 6 - корни
Рис. 2. Общая схема строения клубнелуковицы (вертикальный разрез):
1 - цветок или соцветие, 2 - листья, 3 - сухая чешуя, 4 - почка, 5 - донце, 6 - корни
ления запасных питательных веществ, которые концентрируются в ее мясистых чешуях. Характеристика луковиц различных групп базируется на следующих отличиях в их строении: 1) типы чешуи; 2) количество чешуй; 3) происхождение и функции чешуй; 4) длительность существования.
1. Чешуи бывают туникатные, полутуникатные и черепитчатые.
Туникатные, или концентрические, чешуи охватывают внутреннюю часть
луковицы, края чешуи соприкасаются или срастаются. Такая луковица называется туникатной. Она характерна для родов рябчик и птицемлечник.
Полутуникатные чешуи не полностью охватывают внутреннюю часть, их края не срастаются друг с другом. Такая луковица называется полу- туникатной. Она характерна для родов пролеска, хионодокса и др.
Черепитчатыми называются очень узкие чешуи, соприкасающиеся с соседними только одним краем. Луковица из таких чешуй называется черепитчатой. Она характерна для лилий.
2. Количество чешуй в луковице является отличительным признаком рода, а иногда и вида. Например, в луковице рода кандык имеется одна чешуя, у рода рябчик - две-четыре, а луковица мышиного гиацинта состоит из нескольких десятков чешуй.
3. По происхождению чешуи бывают низовые и листовые. Первые имеют низовые листья и, разрастаясь, превращаются в запасающие органы. Листовые чешуи являются основаниями надземных ассимилирующих листьев. К концу вегетации надземная часть листа отмирает, а подземная разрастается и становится вместилищем питательных веществ. Запасающие чешуи со временем функционируют как покровные. У некоторых растений низовые чешуи, заложенные в текущем году, не функционируют как запасающие и к концу вегетации отмирают, при этом они выполняют роль покровных, или защитных, чешуй. У тюльпана покровная чешуя одна, иногда ее называют кроющей.
У некоторых растений встречаются влагалищные чешуи, которые являются переходными между низовыми и листовыми чешуями. Они не такие мясистые, как низовые, имеют зеленую окраску, верхушка их вытянута в трубку и, подобно листу, выдается над поверхностью почвы. Функция влагалищных чешуй - защита молодой почки от механических и прочих повреждений при прорастании, они встречаются у родов нарцисс, крокус, подснежник и др.
4. Луковица у многолетних луковичных растений является своеобразным органом долголетия, из года в год воспроизводящим растение. Однако многолетней частью является только донце, а чешуи имеют разную продолжительность жизни. У одних она составляет всего один год (например, у родов кандык, рябчик), у других же лишь часть сформировавшейся чешуи расходует запасы питательных веществ в течение вегетационного периода и к концу его отмирает. Поэтому в луковице накапливаются чешуи за несколько лет (как у родов пролеска, нарцисс). Чешуи и цветочные стрелки, сформировавшиеся в течение текущего сезона, отражают вегетационный, или годичный, цикл развития луковицы.
Клубнелуковица , как и луковица, представляет собой видоизмененный побег, однако запас питательных веществ концентрируется в клубневидно разросшемся основании стебля, который при этом сильно утолщается и уплотняется, а низовые листья и основания зеленых листьев становятся пленчатыми и играют только защитную роль (рис. 2).
Каждая клубнелуковица ежегодно замещается новой, образующейся из старой. По форме они бывают округлые, веретеновидные, неравнобокие и прочие; по окраске - желтоватые, коричневые и т. д. и по консистенции чешуй - волокнистые, сетчатые, пленочные и др.
Размеры клубнелуковиц варьируют в зависимости от вида, но диаметр их редко превышает несколько сантиметров, а высота - 2,5 см.

Лук в нашем питании невероятно важен, но в то же время в блюдах часто незаметен. В салатах из свежих овощей его, конечно, сразу видно, а вот в первых и вторых блюдах он словно затаивается, и то, насколько он нужен для их общего вкуса, в полной мере осознаешь только тогда, когда его там вдруг не окажется. При этом проще перечислить те кушанья, для которых он не нужен, чем те, в которые его кладут. И хотя, если мерить только на вес, съедаем мы лука немного, это – единственный овощ, который для здоровья необходим нам каждый день.

Полезные свойства лука

Лук – овощ один из самых древних, известный не менее 6000 лет, но, главное, он – один из самых полезных. Даже те, кому лук не по вкусу, все равно крайне редко от него полностью отказываются, потому что как с профилактическим средством от множества болезней с ним может потягаться разве что чеснок. А лекарства – нет. И защищает он от заболеваний чуть ли не самых частых, таких как простуда и грипп . Осенью без него тем, кто не хочет сидеть на больничном или просто хлюпать носом, никак не обойтись. Но избавлением от простуд лечебные свойства лука не ограничиваются: фитонциды, которые в нем содержатся, уничтожают возбудителей даже таких опасных болезней, как туберкулез, дифтерия или почти исчезнувшие сегодня, но выкашивавшие в прошлом целые города тиф и холера . Есть в нем и витамины, и тоже в немалом количестве. И не случайно именно о луке наши предки говорили, что он – «от семи недуг». Да и сейчас из него лекарства изготавливают. И еще одно очень полезное свойство есть у лука: у тех, кто много ест его в свежем виде, морщины не появляются намного дольше. Согласитесь, ради этого можно и запах его потерпеть, особенно если есть его дома, после работы. А с другой стороны, луком можно пользоваться как природным заменителем ядохимикатов в том же огороде – настой из него отпугивает многих вредителей, не говоря уже о микробах, которые от него гибнут.

Строение лука

Репчатым самый распространенный из культурных пуков назвали потому, что луковица у него похожа на репку. По своей сути она – нечто вроде капустного кочана, потому что образуют ее части листьев, с той разницей, что у лука они изменились намного сильнее и не все целиком – часть превратилась в чешуи, а остальные – это торчащие над луковицей перья. Самые верхние чешуи у лука высыхают и служат остальным дополнительной защитой (рис.). Корни у лука мочковатые, на слишком большую глубину они не забираются. Донышко луковицы – это на самом деле стебель, только очень на себя не похожий, но именно на нем закладываются и развиваются почки, из которых образуются новые листья (точнее, их гнезда, которых может быть и несколько), а когда придет срок, еще и цветонос – стрелка с соцветием-шариком сверху. Если присмотреться к его мелким цветочкам, можно заметить, что по форме каждый похож на крошечный тюльпанчик или лилию. И это тоже не случайно – лук входит в семейство лилейных и находится с лилией в близком родстве.

Рис. Лук в разрезе: 1 – сочные чешуи; 2 – сухие чешуи; 3 – перо; 4 – донышко; 5 – корни

Но и у самого лука есть три подвида, внешне похожих, но с немножко разными требованиями к условиям и уходу – это северный (острый) лук, южный (сладкий) лук и белый лук.

Северный лук – самый неприхотливый и холодостойкий. Его семена прорастают при +5°C, а всходы хорошо переносят небольшие заморозки. Луковицы у него обычно не слишком крупные, часто многогнездные и самые лежкие, а вкус – самый «злой».

Южный лук теплолюбив, в холодных краях он не только плохо растет, но и утрачивает сортовые качества, в первую очередь – сладость, за которую его ценят. Заморозки могут его погубить. Луковицы у южного сладкого и полусладкого (полуострого) лука обычно крупные, но плохо хранящиеся, поэтому его используют в основном на салат.

Белый лук у нас появился совсем недавно. По любви к теплу – он средний между острым и южным, по вкусу – ближе к южному, а главная его ценность в том, что после его употребления не остается запаха изо рта. При переселении на север его вкус почти не ухудшается, но заморозки белый лук переносит плохо, и потому даже в средней полосе России его приходится он них защищать.

При этом у всех трех подвидов можно использовать перо.

Корневая система культурных видов лука характеризуется общим типом строения. У всех изучавшихся видов первичная кора имеет хорошо выраженный наружный слой, состоящий из плотно смыкающихся, мелких, уплощенных, темноокрашенных клеток экзодермы, выполняющих защитную функцию.

За экзодермой лежат паренхимные тонкостенные клетки. Сначала идет слой крупных многогранных клеток, за ним следует несколько слоев более мелких. Средняя часть первичной коры состоит из округлых, рыхло лежащих клеток, между которыми образуются воздухоносные полости и межклетники. Ближе к эндодерме клетки коры опять становятся более мелкими и плотно прилегают одна к другой.

Внутренний слой первичной коры - эндодерма - располагается однослойным кольцом вокруг осевого цилиндра. Клетки ее имеют характерное утолщение оболочек.

Осевой цилиндр всех исследованных видов лука состоит из проводящего пучка и основной ткани, наружная часть которой - перицикл - однослойная, образованная плотно лежащими прямоугольными клетками. Внутрь от перицикла размещается проводящий пучок, ксилемные и флоэмные группы которого расположены радиально.

Однако корневая система отдельных видов имеет некоторые специфические отличия, которые могут быть в определенной степени использованы в качестве систематических признаков, определяющих в то же время скороспелость и степень засухоустойчивости.

Первичная кора корня лука-порея состоит из 13 рядов крупных округлых клеток. Проводящая система образована двумя центральными крупными сосудами с примыкающими к ним 6 ксилемными группами, между которыми расположены узкие пучки флоэмы. В некоторых случаях корни срастаются между собой, тогда наряду с одиночными осевыми цилиндрами встречаются и по 2 цилиндра.

Первичная кора корня лука-батуна на поперечном срезе состоит из 13 рядов сравнительно мелких округлых клеток. Проводящий пучок имеет один центральный сосуд и 4 радиальные группы сосудов. Пучки флоэмы широкие.

У корня лука многоярусного мощно развита первичная кора, образованная 18 рядами крупных паренхимных клеток. Проводящая система имеет 6-лучевое строение. Встречаются корни с одним или реже с 2 центральными сосудами. У этого вида сильно развита флоэма.

Корневая система лука душистого характеризуется крупными клетками первичной коры, образующими вокруг осевого цилиндра 10 рядов. В ксилеме проводящего пучка имеется один центральный сосуд и 4 луча с более мелкими сосудами. Флоэма развита слабо.

Первичная кора корня шнитт-лука образована 18 рядами крупных клеток. Осевой цилиндр небольшого диаметра состоит из мелких клеток. Проводящий пучок построен по 4- лучевому плану с одним крупным сосудом в центре.

Кора корня репчатого лука состоит из 15 рядов мелких паренхимных клеток. По строению осевого цилиндра корни можно отнести к двум типам: с 1 центральным сосудом и 5 ксилемными группами, с 3 сосудами в центре и 7 ксилемными группами. Флоэма в обоих случаях сильно развита.

Основные изменения в анатомическом строении корневой системы видов лука касаются первичной коры и проводящей системы, главным образом расположения сосудов. Размер первичной коры определяется в первую очередь числом рядов клеток по размеру корня, которое колеблется от 10 у лука душистого до 18 у шнитт-лука и лука многоярусного. Но не всегда существует прямая зависимость между числом рядов клеток и радиальной толщиной коры. Существенную роль играет размер самих клеток. Наиболее крупные клетки первичной коры обнаружены в корнях лука душистого, их размеры меньше у лука репчатого и батуна.

В корнях, имеющих наименьший диаметр осевого цилиндра, проводящая система построена по тетрархному типу - с одним крупным центральным сосудом (шнитт-лук, лук-батун, лук душистый). При наличии более крупных осевых цилиндров в пределах одного вида могут встречаться наряду с одним центральным сосудом 2 и больше, а строение проводящего пучка характеризуется полиархностью. Кроме того, 2-летние виды лука наряду с одним центральным сосудом имеют несколько более мелких сосудов, а иногда и несколько проводящих пучков (при срастании корней), тогда как многолетние виды имеют один мощный осевой цилиндр. С возрастом или в условиях кратковременной засухи у 2-летних видов лука проводящие пучки и мелкие сосуды легче теряют тургор, и растения вследствие сокращения поступления влаги и питательных веществ заканчивают вегетацию, тогда как у многолетних видов центральный сосуд в аналогичных условиях не теряет так быстро тургора, и корни функционируют нормально, слабо реагируя на кратко-временную засуху. Поэтому по структуре корневой системы некоторых видов лука можно в какой-то мере судить о длине их периода вегетации и засухоустойчивости.

Семя. Для видов лука, размножающихся семенами, представляет интерес анатомическое строение последних. В анатомическом строении семени различных видов лука нет принципиальной разницы. По данным Ткаченко, семя репчатого лука состоит из семенной кожуры (спермодермы), эндосперма и зародыша. Зародыш имеет крючкообразную форму, располагается по краю семени и окружен эндоспермом. Хитиновый слой кожуры плотный, с поверхности имеет округло-четырех — или многогранные клетки с волнистыми краями, что способствует прочному соединению клеток друг с другом. Под кожурой располагаются несколько слоев сжатых клеток, окружающих эндосперм. Эти клетки имеют неправильную 5-гранную форму, толстые оболочки и плотно прилегают друг к другу. Клетки эндоспермы удлиненные, тонкостенные и располагаются перпендикулярно к клеткам кожуры семени; заполнены крахмальными и алейроновыми зернами, а также каплями жидкого масла.