System korzeniowy drzewa

System korzeniowy drzewa spełnia funkcje fizjologiczne, pobierając z gleby wodę z rozpuszczonymi w niej solami mineralnymi, oraz mechaniczne, umocowując drzewo w podłożu. Poza tym korzenie drzewa spełniać mogą szereg innych zadań, jak na przykład magazynowanie materiałów zapasowych, oddziaływanie na glebę itp. System korzeniowy drzewa, gęsto przerastając glebę, przyczynia się do jej umocnienia i zapobiega erozji. Stosownie do tych zadań system korzeniowy jest odpowiednio wykształcony. Jego poziomy zasięg jest z reguły większy niż poziomy zasięg korony. Łączna długość korzeni dużych drzew liściastych przekracza znacznie 100 km. Masa korzeni wynosi do 25% masy całego drzewa (u świerka 15—25%, u jodły 14—22, u sosny 10—20, u dębu 14—20, u buka 5—15%). Badanie systemów korzeniowych związane jest z dużymi trudnościami technicznymi i dlatego są one słabiej poznaną częścią drzewa.

Pierwotna budowa anatomiczna korzenia wykazuje różnice w stosunku do pędu nadziemnego. Młody korzeń pokryty jest epidermą zwaną ryzodermą. Składa się ona z jednej warstwy cienkościennych komórek nie okrytych kutykulą, brak w niej jest również szparek. W końcowej strefie korzenia powstają tak zwane włośniki (strefa włośnikowa), które razem z ryzodermą biorą udział w pobieraniu potrzebnych roślinie substancji. A więc końcowa część korzenia jest strefą najsilniejszego pobierania wody i składników pokarmowych z gleby.

Wzrost korzenia odbywa się dzięki merystemowi wierzchołka, który osłonięty jest tak zwaną czapeczką (kalyptra), ułatwiającą wrastanie korzenia w podłoże. Drzewa wytwarzają charakterystyczne dla danego gatunku systemy korzeniowe. Jednak w zależności od warunków glebowych, a przede wszystkim stosunków wodnych, typ systemu korzeniowego może się znacznie zmieniać. Systemy korzeniowe drzew można ogólnie podzielić na trzy typy: palowy, ukośny (sercowy) i płaski (talerzowy).

Charakterystyczny system palowy wykształca sosna pospolita, jodła zwyczajna, sosna wejmutka, często modrzew, a w młodszym wieku również daglezja. Wiele drzew liściastych o innych systemach korzeniowych wykształca początkowo również korzeń palowy.

Większość gatunków dębów oraz niektóre wiązy zachowują typ korzenia palowego przez wiele dziesiątków lat. Wykształcenie systemu korzeniowego typu palowego zależy często od możliwości swobodnego wzrostu korzeni, np. na głębokich piaskach. W innych warunkach charakterystyczny dla danego gatunku typ systemu korzeniowego może ulegać różnym modyfikacjom.

System ukośny (sercowy) charakteryzuje się występowaniem kilku silnie rozwiniętych korzeni, które tworzą równomierną półkulę i stosunkowo liczne rozgałęzienia. Typowe sercowe systemy korzeniowe wytwarzają modrzewie, daglezje, lipy, brzozy i graby. System talerzowy (płaski) składa się z kilku silnie rozwiniętych korzeni poziomych (płytkich) i odbiegających od nich, często pionowo, korzeni drugiego rzędu. Typowym przykładem drzewa o takim systemie korzeniowym jest wśród drzew iglastych świerk zwyczajny. Często taki system korzeniowy wytwarza wejmutka, jesion, osika.

Oprócz zasadniczych różnic w układzie korzeni głównych mogą występować istotne różnice w przerastaniu gleby przez korzenie dalszych rzędów. Korzenie drzew liściastych przerastają glebę znacznie intensywniej niż iglastych. Spośród przedstawicieli iglastych najsilniej przerastają glebę korzenie modrzewi i daglezji. Wśród naszych drzew liściastych najmniej intensywnym przerastaniem odznaczają się dęby i wiązy. Znacznie silniej przerasta jesion, osika i brzozy, najsilniej natomiast buk, grab, olsze, jawor, klon zwyczajny i lipy. Można stwierdzić, że drzewa o sercowym systemie korzeniowym przerastają glebę najintensywniej.

Do charakterystycznych cech systemu korzeniowego należy również zdolność przystosowania się do zmiennych warunków, głównie do zmiany poziomu wody gruntowej. Drzewa liściaste przewyższają pod tym względem drzewa iglaste. Rozmieszczenie w glebie składników pokarmowych może powodować różne modyfikacje typu systemu korzeniowego. Ogólnie można stwierdzić, że gleby zasobne są słabiej przerastane przez korzenie niż gleby mniej zasobne. Jeżeli rośliny korzystają głównie z wody opadowej, a więc gdy poziom wody gruntowej jest niski (piaski), drzewa wytwarzają płaski, płytko, ale szeroko rozgałęziony system korzeniowy (np. sosna zwyczajna). Podobne zjawisko obserwuje się w mieście, na przykład jeśli po

wierzchnia jest pokryta wokół drzewa płytami. Korzenie gromadzą się wówczas w zwartej masie w miejscach przenikania wody do gleby. Nieraz korzenie w poszukiwaniu wody i powietrza przerastają glebę pod całą szerokością nieprzepuszczalnej nawierzchni. Korzenie takie nie pełnią funkcji mechanicznych, są stosunkowo cienkie i mają dużą zdolność przewodzenia wody. Należy podkreślić, że w mieście pod utwardzoną nawierzchnią nie mniej ważnym niż woda czynnikiem modyfikującym system korzeniowy jest powietrze glebowe. Korzenie świerka zwyczajnego, wejmutki, świerka sit-kajskiego i buka są szczególnie wrażliwe na brak dostatecznie dużej ilości tlenu w powietrzu glebowym. U drzew rosnących przy nawierzchniach nieprzepuszczalnych można często obserwować zjawisko aerotro-pizmu korzeni (ujemnego geotropizmu), wywołane właśnie brakiem tlenu.

Właściwości mechaniczne drewna korzeni są inne niż drewna pnia. Na przykład wytrzymałość korzenia na zgniatanie w kierunku promieniowym, istotna przy zginaniu korzenia, jest trzy razy mniejsza niż wytrzymałość na rozciąganie. Od różnorodnych obciążeń poszczególnych korzeni zależą ich kształty i wymiary. Na przykład korzenie narażone najbardziej na zgniatanie, jak główne korzenie boczne w systemie talerzowym lub sercowym, są grube, gdy tymczasem „nastawione” głównie na rozciąganie korzenie drugiego rzędu w systemie talerzowym są stosunkowo cienkie. Korzenie mają duże możliwości pokonywania mechanicznych przeszkód w glebie lub przystosowania się do nich. Na rozwój systemu korzeniowego mają wpływ również czynniki meteorologiczne, głównie wiatr. Na stronie zawietrznej spotyka się korzenie grube, bardziej odporne na zgniatanie i zginanie, na stronie nawietrznej natomiast tworzą się korzenie dłuższe, o większej wytrzymałości na rozciąganie. Dochodzi więc również w obrębie systemu korzeniowego do takiej samej asymetryczności, jak w obrębie korony i pnia.

U większości drzew leśnych spotyka się zjawisko symbiozy pomiędzy korzeniami a grzybami — tak zwaną mikoryzę. Symbioza taka jest szczególnie ważna dla drzew na siedliskach suchych i ubogich w składniki pokarmowe. Strzępki grzyba stanowią jakby dodatkowe organy pobierania roztworów soli mineralnych. W warunkach miejskich rozwój mikoryzy jest bardzo ograniczony. Dodawanie do dołów gleby z naturalnych leśnych stanowisk podczas sadzenia drzew w miastach ma tę dodatkową zaletę, że przynajmniej na pewien czas umożliwia rozwój mikoryzy. Większość grzybów współżyjących z korzeniami drzew rozwija się w glebach o odczynie lekko kwaśnym.

Typy systemów korzeniowych

Miarodajnymi cechami określającymi pokrój systemu korzeniowego są kształt, kierunek wzrostu i rozkład grubych korzeni, a ponadto liczba, kształt i rozkład korzeni drobnych.

W zależności od siły wzrostu korzenia głównego i rozmieszczenia korzeni bocznych wyróżniamy trzy zasadnicze typy systemów korzeniowych:

• palowy,
• sercowaty (ukośny),
• poziomy (płaski).

Przy ocenie i charakterystyce typu systemu korzeniowego drzewa, oprócz grubych korzeni, bierze się także pod uwagę kształt, liczbę i rozkład drobnych korzeni.

Przy nie zakłóconym rozwoju korzeni drzewa można stwierdzić nieznaczną bądź dużą liczbę wytworzonych drobnych korzeni zgrupowanych w wiązki w pewnych miejscach, bądź też rozrzuconych pojedynczo na całej powierzchni korzenia. W pierwszym przypadku powstaje tzw. typ intensywny (skupiony), w drugim zaś typ ekstensywny (rozwlekły).

Sosna, jodła, świerk, modrzew, dąb i wiąz wytwarzają typ ekstensywny; buk, grab, osika, brzoza, klon i lipa — typ intensywny.

Na ogół drzewa liściaste wykazują większą skłonność do rozgałęziania się korzeni niż drzewa iglaste.

Między tymi zasadniczymi typami systemów korzeniowych istnieje wiele form pośrednich (np. jawor), przy czym należy pamiętać, że typ systemu korzeniowego zależy nie tylko od cech gatunkowych i wieku drzewa, lecz także od właściwości gleby, na której drzewo rośnie. Na glebach ubogich, suchych i przepuszczalnych, drzewa wytwarzają na ogół korzenie głębiej i szerzej rozrastające się niż na glebach żyznych i wilgotnych. Na przykład sosna, dąb i inne gatunki wytwarzające głęboki system korzeniowy, jeśli rosną na glebach płytkich lub podmokłych, tworzą system korzeniowy poziomy, taki jaki normalnie ma świerk. Olsza rosnąca na glebach świeżych wykształca zwykle system korzeniowy ukośny, natomiast rosnąca na glebach silnie podmokłych — poziomy.

Głębokość, do jakiej dochodzą korzenie w glebie, jest zmienna i zależy od bardzo wielu różnych czynników. O pionowym zasięgu korzenia decyduje gatunek drzewa, jego wiek, właściwości gleby, a zwłaszcza jej głębokość itd. Korzenie młodych brzóz zagłębiają się wyraźnie kolankowato, niegłęboko pod powierzchnią; starsze brzozy mają charakterystyczne sercowate systemy korzeniowe, korzeń palowy jest skrócony, a z niego węzłowo wyrastają mniej więcej jednakowo rozwinięte korzenie boczne.

Korzenie boczne kosodrzewiny wytwarzają gęstą sieć powierzchniowo rozpostartą. W glebach wilgotnych system korzeniowy jest mniej rozwinięty niż w suchych. W glebach ubogich w pokarmy jest on bardziej rozwinięty i przenika do większej głębokości.

Drzewa o silnie rozwiniętym korzeniu palowym skuteczniej mogą opierać się działaniu silnych wiatrów oraz korzystać z wody i pokarmów znajdujących się głębiej w glebie. Stopień wykorzystania pokarmów zawartych w glebie zależy zresztą nie tylko od tego, jak głęboko zakorzenia się drzewo, lecz także od wielkości i stopnia rozgałęzienia całego systemu korzeniowego. Dlatego forma systemu korzeniowego może być w pewnej mierze wskaźnikiem przystosowania się rośliny do warunków środowiska, w którym żyje.

Między wzrostem systemu korzeniowego a wzrostem części nadziemnej drzewa, a zwłaszcza jego korony, istnieje złożona współzależność. Drzewa o rozłożystej koronie, rosnące na otwartej przestrzeni, mają znacznie większą masę korzeni niż drzewa rosnące w zwarciu i mające wskutek tego koronę słabiej rozwiniętą. Każde silniejsze uszkodzenie korony wpływa na wzrost systemu korzeniowego, a silniejsze uszkodzenie korzeni wpływa hamująco na wzrost nadziemnej części drzewa. Z upływem czasu obserwujemy obumieranie krótkich korzeni, podobnie jak gałęzi w koronie, następuje tzw. oczyszczanie się.

Inne rodzaje korzeni roślin drzewiastych.

Na korzeniach drzew niektórych gatunków liściastych mogą powstawać pąki, które nieraz rozwijają się w pędy nadziemne. Pąki takie, tzw. pąki przybyszowe, powstają podobnie jak korzenie boczne endogenicznie z perycyklu. Rozwinięte z nich pędy przybyszowe nazywamy odroślami korzeniowymi. Zdolnością tworzenia odrośli korzeniowych odznaczają się np. osika, olsza szara, robinia, malina.

Podobnie jak z korzeni mogą wyrastać pędy przybyszowe, tak z pędów niektórych roślin drzewiastych mogą wyrastać korzenie przybyszowe, szczególnie łatwo w wypadku zetknięcia się pędów z wilgotnym podłożem. Takie korzenie różnicują się najczęściej endogenicznie z tkanki stałej, przekształcającej się w tkankę twórczą. Wykształcają się one tylko w pewnych miejscach i często powstają w określonej liczbie. Odcięte pędy, części pędów lub liści wielu gatunków umieszczone w wilgotnej glebie, tworzą wkrótce u podstawy korzenie przybyszowe. Zdolność roślin do wytwarzania korzeni przybyszowych jest wykorzystywana do ich wegetatywnego rozmnażania (sadzonki, odkłady, kopczykowanie). Korzenie przybyszowe wyrastają zarówno z pędów nadziemnych, jak i podziemnych. W niektórych wypadkach służą one roślinie jako organy czepne i nazywamy je wtedy korzonkami czepnymi.

Drzewa rosnące na terenach bagiennych (zwykle w krajach tropikalnych), na podłożu bardzo ubogim w tlen, gdzie dostęp powietrza do korzeni jest utrudniony, wytwarzają korzenie oddechowe (pneumatofory). Wykształcają one na górnej stronie rozpościerających się poziomo w mule korzeni, najczęściej nierozgałęzione, mocno zdrewniałe korzenie boczne, wznoszące się pionowo lub ukośnie i wystające ponad powierzchnię gleby na kształt pieńków. Ich rola polega na pobieraniu powietrza atmosferycznego otworami podobnymi do przetchlinek i doprowadzaniu go do części podziemnych przez tkankę przewietrzającą (aerenchymę) oraz umacnianiu drzewa w grząskim gruncie. Takie korzenie ma np. cypryśnik błotny (Taxodium distichum).

Niektóre gatunki drzew w określonych warunkach wytwarzają korzenie o swoistej postaci, chroniące drzewa przed wywróceniem się. Są to korzenie przyporowe (skarpowe) lub deskowate, rosnące poziomo i odchodzące promieniście we wszystkich kierunkach od podstawy pnia, kształtem zaś przypominające deski ustawione kantem do góry. Szyja korzeniowa takich drzew wystaje ponad powierzchnię ziemi, a nasadowa część kilku grubych korzeni pierwszego rzędu tworzy deskowate skarpy, np. wiąz szypułkowy (Ulmus laevis).

Źródło tekstu: http://www.encyklopedia.lasypolskie.pl/doku.php?id=t:typy-systemow-korzeniowych