Строение растений мы изучали еще в школе. В этой статьей мы решили напомнить, что из себя представляет дерево, и рассказать о каждой из его частей: клетках и тканях, древесине и коре, ветвях и ветках, листьях и корнях.
Материал был взят из первого русскоязычного издания справочника Европейского специалиста по уходу за деревьями (European Tree Worker), который пригодится как владельцам питомников и садовых участков, так и сертифицированным специалистам.
Понятие древесины
Древесина – это твердая ткань дерева или кустарника без коры. Основную массу дает ствол. Древесину составляют слои, расположенные от сердцевины к коре. Являются сложной тканью, в которой по сосудам поступает влага с микроэлементами от корней к кроне.
При росте дерева его центральная часть постепенно мертвеет. Сосуды, проходящие по ней, тоже постепенно закупориваются.
По расположению крупных сосудов древесину делят на:
- Кольцесосудистую – ильм, акация, дуб – самые большие сосуды находятся у центра. У кольцесосудистых деревьев древесина тяжелая и отличается прочностью.
- Рассеянно-сосудистую – бук, береза, рябина – сосуды размещены почти равномерно.
В древесине большинства растений хорошо заметны так называемые кольца роста (годичные или годовые), и сердцевинные (радиальные) лучи. Внутри годичного кольца есть ранняя зона, формирующаяся весной, и поздняя зона, формирующаяся летом. По сердцевинным лучам движется вода, содержащая питательные элементы и вещества.
Состав и строение древесины изучают по разрезам, они бывают трех видов:
- Поперечный (торцовый) – производится поперек.
- Радиальный – производится непосредственно через сердцевину вдоль.
- Тангенциальный – не касаясь сердцевины, параллельно росту.
Болезни коры
Деревья, как и люди, подвержены различным заболеваниям. От чего они возникают? Причин, по которым деревья болеют, много. Показателем состояния их здоровья является кора дерева. Она, как и кожа человека, очень уязвима. Но, к сожалению, она не способна сама за собой ухаживать. Эту заботу кора предоставляет человеку, одаривая его в будущем обильным урожаем или радуя своим внешним видом. Защитный слой ствола повреждается инфекционными заболеваниями, вредителями, животными, морозами, солнечными лучами. А иногда просто не успевает за ростом растения и трескается, образуя глубокие раны. Только хороший уход и своевременное лечение не позволят дереву погибнуть.
Ствол дерева: его строение
Ствол состоит из следующих элементов:
- Кора – внешний поверхностный слой.
- Луб – находится под корой (под ее пробковой прослойкой) и покрывает заболонь.
- Камбий – клеточный активный слой, в котором происходит весной и летом деление клеток. С середины осени и зимой деление прекращается до следующей весны. Процесс четко виден при поперечном разрезе. Так появляются годичные кольца.
- Заболонь – по ней доставляются полезные вещества и влага вверх от корней к кроне.
- Ядро – зрелая древесина. Физиологические процессы в ядре не происходят. Слой считается «мертвым». Ядро хвойных пород содержит много смол. Темнее по цвету, чем заболонь.
- Сердцевина – относительно мягкая и рыхлая, находится под защитой твердых слоев.
Молодой ствол дерева состоит из мягкого и пропитанного влагой слоя – заболони. Постепенно часть заболони отмирает и образуется сердцевина.
Породы деревьев, имеющие ядро, называются ядровыми (почти все хвойные породы, часть лиственных). Породы деревьев, у которых сердцевина отмирает, но ее цвет не меняется, называются спелодревесные (осина, ель).
У третьей группы деревьев сердцевина не отмирает, их называют «заболонные» или «безъядровые» (береза, груша). Существует в древесине некоторых лиственных пород деревьев ложное ядро (береза, ольха). Оно отличается от настоящего тем, что может пересекать контуры годичных колец.
Правильная обрезка деревьев
Рис.1 Правильная обрезка
В этой статье мы поговорим об особенностях обрезки у основания ветви и обрезки, параллельной стволу. Вы узнаете, почему в наше время специалисты отдают предпочтение именно первому способу обрезки деревьев.
Листья
Листья отвечают за производство питательных веществ для дерева. Они содержат хлоропласт, наполненный зеленым пигментом – хлорофиллом, с помощью которого происходит фотосинтез. Еще одна функция листьев – транспирация, представляющая собой выведение воды через листву посредством испарения.
Строение листа: 1 – Устьице 2 – Кутикула 3 – Эпидермис 4 – Клетки палисадной паренхимы 5 – Клетки губчатой паренхимы
Площадь листьев достаточно большая, что позволяет им поглощать солнечный свет и углекислый газ, необходимые для фотосинтеза.
Внешняя поверхность листа покрыта воскообразным слоем, который называется кутикула. Она служит для минимизации дессикации (высушивания) листа.
Испарение воды и газообмен контролируют устьица – маленькие отверстия на поверхности листа.
Лист обладает развитой системой проводящих тканей, включающей в себя вены, или капиллярные каналы. Вены состоят из тканей как флоэмы, так и ксилемы, и отвечают за транспортировку воды и жизненно необходимых веществ, а также за перенос питательных веществ, которые вырабатываются в клетках листьев, к остальным органам дерева.
Это интересно
Деревья, сбрасывающие листву каждый год, называются лиственными, а те, которые сохраняют ее в течение более чем одного года, называются хвойными или вечнозелеными. Осыпание листьев обусловлено клеточными изменениями и регуляторами роста, формирующими точку отделения органа у основания черешка, или ножки листа.
Точка отделения листьев выполняет две функции:
- обеспечивает осыпание листвы осенью;
- предотвращает высыхание, распространение болезней и повреждение части растения, от которой отрывается лист.
Осенью изменение цвета листвы листопадных деревьев связано с разложением хлорофилла, позволяющим проявиться другим пигментам, содержащимся в листьях. Сокращение продолжительности светового дня в сочетании с холодными ночами приводит к усиленному накоплению сахаров и замедляет выработку хлорофилла. Этот процесс и позволяет другим пигментам, в том числе антоцианинам (красный и пурпурный) и каротиноидам (желтый, оранжевый и красный), проявиться.
Корни
Корни деревьев выполняют четыре основные функции:
- фиксация дерева;
- аккумуляция энергии и питательных веществ;
- поглощение веществ;
- транспортировка веществ.
Окончание корня: 1. Одревесневший корень 2. Корневой волосок 3. Корневой кончик 4. Корневой чехлик
Всасывающие корни представляют собой небольшие, волокнистые участки ткани, растущей на окончаниях основных одревесневших корней. У них есть эпидермальные клетки, модифицированные в корневые волоски, которые помогают поглощать воду и минеральные вещества. Корневые волоски живут совсем не долго (3–4 недели весной) и значительно активизируют способность к поглощению веществ с наступлением вегетационного периода весной.
Что касается корневых кончиков, они содержат меристему, где клетки делятся и растут в длину.
Корни растут там, где они могут найти воздух и кислород. Большая часть всасывающих корней находится на расстоянии 30 см от поверхности почвы. Также рядом с поверхностью располагаются горизонтальные боковые корни.
Якорные корни растут вертикально по направлению вниз от боковых корней, обеспечивая надежную фиксацию дерева и увеличивая глубину освоения почвы корневой системой.
Корневая система: 1 – Стержневая корневая система 2 – Мочковатая корневая система 3 – Поверхностная корневая система
Корни многих растений находятся в симбиозе с некоторыми грибами. Результат таких взаимоотношений называется микориза (грибокорень). Симбиоз двух организмов (дерева и грибов в нашем случае) основывается на взаимной пользе: грибы получают питательные вещества из корней и, в свою очередь, помогают корням всасывать воду и жизненно необходимые элементы.
| Смотрите также: |
Свойства древесины
Основные свойства делятся на:
Механические
- Прочность – устойчивость к разрушающим механическим усилиям. При поперечном воздействии прочность снижается до 8 раз.
- Упругость – способность сопротивляться изменению объема и формы при механических усилиях. Зависит от равномерности слоев и размеров радиальных лучей. На упругость влияет влажность.
- Вязкость – способность гнуться не разрушаясь. Увеличивается при повышении влажности.
- Степень устойчивости к деформации.
Физические
- Внешние (например: окраска, текстура, запах).
- Гигроскопичность – способность отдавать и поглощать влагу.
- Плотность. Зависима от влажности. Уровень оптимальной влажности не более 15%. Высокая плотность обеспечивает хорошую прочность.
- Твердость – способность древесины противостоять воздействию твердых тел (шурупов, гвоздей). Рассчитывается методом Бринелля или методом Янка. Плотность и направление волокон в зоне воздействия влияют на твердость. Существует 5 видов твердости: очень мягкая (пихта), мягкая (береза, липа), средней твердости (вяз, орех), твердая (ясень, яблоня, вишня), очень твердая (сукупира, мутения, тис). Твердость лиственницы сравнивают с камнем.
- Теплопроводность.
- Звукопроводность
- Электропроводность.
Химические: Устойчивость к действию кислот и щелочей, газов. В лиственных породах содержится меньше целлюлозы, чем в хвойных. Этим объясняется их пониженная химическая стойкость.
Технологические
- Способность держать крепления из металла (гвоздей, шурупов).
- Износостойкость (способность не разрушаться при трении). Чем суше, тверже и плотнее древесина, тем выше стойкость к износу.
- Пластичность.
- Сопротивление расколу (делению на волокна под ударами клина). Увеличивается вместе с вязкостью.
Из чего состоит стебель
Строение стебля древесного растения включает 5 отделов:
- Пробка;
- луб;
- камбий;
- древесина;
- сердцевина.
Пробка
У только проросших растений внешний слой представлен кожицей, которая, за определенное время, заменяется на пробку. Кожица защищает стебель от испарений влаги и действия вредоносных микроорганизмов, которые приводят к заболеваниям растений.
На поверхности расположены устьица, необходимые для эффективного газообмена. Непосредственное поглощение кислорода осуществляется благодаря чечевичкам – небольшие бугорки на коре, оснащены отверстием. Образуются из клеток с большим межклеточным пространством. Под кожицей располагаются зеленые клетки (в них находятся хлоропласты). После формирования пробки преобразуются в белые и относятся уже к лубу.
Функции клеток наружного покрова стебля: фотосинтезирующая, защитная, газообмена.
Луб
Луб делится на мягкий (включает проводящую систему и паренхиматозные структуры) и твердый. Окрас – белесоватый, выделяют такие единицы строения луба: ситовидные трубки, лубяные волокна, клетки основной ткани.
Ситовидные трубки – это совокупность клеток, имеющих не поверхности множество отверстий, через которые протекают органические вещества.
Лубяные волокна – это механическая ткань, имеет клетки вытянутой формы, с плотной стенкой. Придает растениям гибкости и прочности.
Камбий
Между наружным и внутренним шаром клеток находится образовательная сосудистая ткань – камбий. Прекамбий первичной структуры растения служит основой для формирования ткани.
Клетки камбия имеют вытянутую форму, цитоплазма окрашена в зеленый цвет, ядро веретенообразное. На срезе можно увидеть циркулярный слой образовательной ткани, но истинные камбиальные клетки образуют однослойный шар, потому что после деления только одна клетка сохраняет свойства исходной.
Строение стебля
Древесина как стройматериал
Положительные свойства древесины как стройматериала:
- Прочность при относительно небольшой плотности.
- Хорошие теплоизолирующие свойства (низкая теплопроводность).
- Удельная прочность приближается к показателю стали и выше, чем у кирпича и бетона.
- Жесткость близка к незакаленной стали.
- Слабо подвержена линейному расширению.
- Долговечность.
- Слабо подвержена механическим вибрациям.
- Прекрасно проводит радиоволны.
Серьезным недостатком является неоднородность древесины, что приводит к разбуханию, деформации, усыханию.
В настоящее время методы защиты древесины гарантируют долговечность. Технология изготовления клееного бруса практически полностью избавляет от этого недостатка.
Инфекционные заболевания и их лечение
Как лечить кору деревьев от черного рака? Прежде всего, ликвидируется источник заражения. Для этого нужно сжечь все опавшие листья. В них споры грибка живут даже зимой. Когда проводится ежегодная обрезка заболевших ветвей, садовый инструмент нужно обработать медным купоросом, чтобы не занести инфекцию.
Если кора дерева повреждена цитоспорозом, нужно удалить пораженный участок и это место обработать медным купоросом. Потом замазать варом и забинтовать чистой сухой тряпочкой.
Пороки древесины
К порокам древесины относят:
- Наличие сучков.
- Природные и приобретенные трещины.
- Кривизна ствола.
- Неравномерное расположение волокон, измененные формы годичных колец.
- Поражения, нанесенные грибами (окрашивающие и разрушающие грибки).
- Наличие биологических повреждений (червоточины).
Расположение листьев на стебле
Участки стебля, на которых развиваются листья, называются узлами. С одного узла может расти несколько листьев, этим определяется их расположение.
Очередное – из одного узла прорастает один лист, размещены они на стебле спирально, не препятствуют поступлению солнечного света на нижерасположенные листья (береза).
Супротивное – два листа находятся в одном узле, противоположно друг другу (мята).
Мутовчатое – один узел имеет три или больше листьев, такое расположение встречается довольно редко (вороний глаз).
Расположение листьев на стебле
Типы расположения почек на стебле
Верхушечное – почка находится на верхушке побега.
Боковое расположение делится на пазушное и придаточное.
Пазушные почки образуются в пазухах листьев, их количество соответствует числу листьев на стебле, а придаточные почки расположены на междуузелковых участках, корне, листьях. С их помощью осуществляется вегетативное размножение растений.
Химический состав древесины
По своему химическому составу древесина всех деревьев практически одинакова.
Ее составляют 3 элемента:
- Углерод 50%.
- Кислород 44%.
- Водород 6%.
Из этих элементов складываются вещества. Древесина на 1% состоит из неорганических химических веществ (зола, образуется при сжигании) и 99% составляют органические.
Органические состоят из:
- Смола, эфирные масла и другие экстрактивные вещества. Составляют примерно 5%.
- Ароматические – лигнин. Составляет до 30%.
- Холоцеллюлоза (углеводы). Составляет 70 – 80%.
Холлоцеллюлоза в свою очередь состоит из целлюлозы (40 – 50%) и гемицеллюлозы (20 – 30%).
Лишайники и их лечение
По состоянию коры на стволе и ветвях дерева можно определить, здорово оно или нет. Если защитный слой покрыт мхом и лишайником, есть большая вероятность поражения коры грибковыми заболеваниями и вредителями. Лишайники хорошо переносят морозы и жару. В них прекрасно уживаются круглый год споры инфекционных заболеваний и личинки различных паразитов.
Как лечить кору деревьев, если она покрыта лишайником? Лечение следует проводить весной или осенью в сырую погоду. Для этого твердой капроновой или металлической щеткой лишайники счищаются с коры. Предварительно нужно постелить вокруг дерева мешковину. После очистки все это сжигается и закапывается глубоко в землю. Очищенную кору и почву под деревом опрыскивают железным купоросом. Можно обмыть ствол и ветки мыльно-зольным раствором. В ведре воды разводят полкилограмма золы, полтора килограмма извести и настаивают несколько дней. После опрыскивания стволы и крупные ветви деревьев белятся. Лишайники начинают краснеть и отваливаются.
