Rădăcină. Funcții. Tipuri de rădăcini și sisteme radiculare. Structura anatomică a rădăcinii. Mecanismul de intrare a soluției de sol în rădăcină și deplasarea acesteia în tulpină. Modificări la rădăcină. Rolul sărurilor minerale. Conceptul de hidroponie și aeroponică.

Plantele superioare, spre deosebire de cele inferioare, se caracterizează prin împărțirea corpului în organe care îndeplinesc diverse funcții. Există organe vegetative și generative ale plantelor superioare.

Vegetativ organele sunt părți ale corpului plantei care îndeplinesc funcții nutriționale și metabolice. Evolutiv, ele au apărut ca urmare a complicației corpului plantelor când au ajuns pe uscat și au stăpânit mediile aerului și solului. Organele vegetative includ rădăcina, tulpina și frunza.

1. Sisteme radiculare și radiculare

Rădăcina este un organ axial al plantelor cu simetrie radială, care crește datorită meristemului apical și nu poartă frunze. Conul de creștere a rădăcinii este protejat de un capac de rădăcină.

Sistemul radicular este colecția de rădăcini ale unei plante. Forma și natura sistemului radicular sunt determinate de relația dintre creșterea și dezvoltarea rădăcinilor principale, laterale și adventive. Rădăcina principală se dezvoltă din rădăcina embrionară și are geotropism pozitiv. Rădăcinile laterale apar pe rădăcinile principale sau adventive sub formă de ramuri. Se caracterizează prin geotropism transversal (diageotropism). Rădăcinile adventive apar pe tulpini, rădăcini și rar pe frunze. În cazul în care planta are rădăcini principale și laterale bine dezvoltate, se formează un sistem de rădăcină principală, care poate conține și rădăcini adventive. Dacă planta dezvoltă predominant rădăcini adventive, iar rădăcina principală este neobservată sau absentă, atunci se formează un sistem radicular fibros.

Funcții root:

Absorbția apei din sol cu ​​săruri minerale dizolvate în acesta Funcția de aspirație este realizată de firele de păr (sau micorizele) situate în zona de aspirație.

Fixarea plantei în sol.

Sinteza produselor de metabolism primar și secundar.

Se realizează biosinteza metaboliților secundari (alcaloizi, hormoni și alte substanțe biologic active).

Presiunea radiculară și transpirația asigură transportul soluțiilor apoase minerale prin vasele xilemului radicular (curgere ascendentă), până la frunze și organele reproducătoare.

Nutrienții de rezervă (amidon, inulină) se depun în rădăcini.

Ei sintetizează substanțe de creștere în zonele meristematice necesare creșterii și dezvoltării părților supraterane ale plantei.

Ei realizează simbioza cu microorganismele solului - bacterii și ciuperci.

Asigură înmulțirea vegetativă.

La unele plante (Monstera, Philodendron) ele funcționează ca organ respirator.

Modificări la rădăcină. Foarte des, rădăcinile îndeplinesc funcții speciale, iar în legătură cu aceasta suferă modificări sau metamorfoze. Metamorfozele rădăcinilor sunt fixate ereditar.

retractil (contractil) Rădăcinile plantelor bulboase servesc la scufundarea bulbului în sol.

Stockers rădăcinile sunt îngroşate şi foarte parenchimatizate. Datorită acumulării de substanțe de rezervă, aceștia dobândesc ceapă, în formă de con, tuberoase și alte forme. Rădăcinile de depozitare includ 1) rădăciniîn plante bienale. La formarea lor iau parte nu numai rădăcina, ci și tulpina (morcovi, napi, sfeclă). 2) tuberculii de rădăcină - îngroșarea rădăcinilor adventive. Se mai numesc si ei conuri de rădăcină(dalie, cartof dulce, chistyak). Necesar pentru apariția timpurie a florilor mari.

Roots - remorci au plante cățărătoare (iedera).

Rădăcini aeriene caracteristice epifitelor (orhideelor). Ele asigură plantei absorbția din aer umed apă și minerale.

Respirator plantele care cresc în soluri mlăștinoase au rădăcini. Aceste rădăcini se ridică deasupra suprafeței solului și alimentează părțile subterane ale plantei cu aer.

Stilate rădăcinile se formează în copacii care cresc în zona litorală a mărilor tropicale (mangrove). Întărește plantele în sol instabil.

Micorize– simbioza rădăcinilor plantelor superioare cu ciupercile solului.

Noduli - creșteri asemănătoare tumorii ale cortexului radicular ca urmare a simbiozei cu bacteriile nodulare.

Rădăcinile coloane (rădăcini - suporturi) sunt așezate ca rădăcini adventive pe ramurile orizontale ale copacului, ajungând în sol, cresc, susținând coroana. Banyan indian.

La unele plante perene, în țesuturile rădăcinilor se formează muguri advențiali, care ulterior se dezvoltă în lăstari pământi. Aceste lăstari se numesc lăstarii de rădăcină, si plante - rădăcini de rădăcină(aspen – Populus tremula, zmeură – Rubus idaeus, ciulin scroafă – Sonchus arvensis etc.).

Și asigură absorbția și conducerea apei cu minerale dizolvate către tulpină și frunze.

Nu există frunze pe rădăcină și nu există cloroplaste în celulele rădăcinii.

Pe lângă rădăcina principală, multe plante au rădăcini laterale și adventive. Se numește totalitatea tuturor rădăcinilor unei plante sistemul rădăcină. În cazul în care rădăcina principală este puțin exprimată, iar rădăcinile adventive sunt semnificativ exprimate, sistemul radicular se numește fibros. Dacă rădăcina principală este exprimată în mod semnificativ, sistemul de rădăcină este numit miez.

Unele plante depun nutrienți de rezervă în rădăcini, astfel de formațiuni se numesc legume rădăcinoase.

Funcțiile de bază ale rădăcinii

• Fixarea plantei în substrat.
• Absorbția, conducerea apei și a mineralelor.
• Furnizarea de nutrienți în rădăcina principală.
• Interacțiunea cu rădăcinile altor plante (simbioză), ciuperci, microorganisme care trăiesc în sol (micorize, noduli reprezentanți ai familiei leguminoase).
• Sinteza substanțelor biologic active.

La multe plante, rădăcinile îndeplinesc funcții speciale (rădăcini aeriene, rădăcini de rădăcină).

Originea rădăcinii

Corpul primelor plante care au venit pe uscat nu era încă împărțit în lăstari și rădăcini. Era alcătuit din ramuri, dintre care unele se ridicau vertical, în timp ce altele apăsau pe sol și absorbeau apa și substanțele nutritive. În ciuda structurii lor primitive, aceste plante erau furnizate cu apă și substanțe nutritive, deoarece erau de dimensiuni mici și trăiau lângă apă.

Pe parcursul evoluției ulterioare, unele ramuri au început să pătrundă mai adânc în sol și au dat naștere la rădăcini adaptate la o nutriție mai avansată a solului. Aceasta a fost însoțită de o restructurare profundă a structurii lor și de apariția țesuturilor specializate. Formarea rădăcinilor a fost un progres evolutiv major care a permis plantelor să facă față solurilor mai uscate și să producă lăstari mari care s-au ridicat spre lumină. De exemplu, briofitele nu au rădăcini reale, corpul lor vegetativ este de dimensiuni mici - până la 30 cm, iar mușchii trăiesc în locuri umede. Plantele asemănătoare ferigilor dezvoltă adevărate rădăcini, ceea ce duce la creșterea dimensiunii corpului vegetativ și la înflorirea acestui grup în perioada carboniferului.

Caracteristicile structurii rădăcinilor

Colecția de rădăcini a unei plante se numește sistemul radicular.

Sistemele radiculare includ rădăcini de diferite naturi.

Sunt:

• rădăcină principală,
• rădăcinile laterale,
• rădăcini adventive.

Rădăcina principală se dezvoltă din rădăcina embrionară. Rădăcinile laterale apar pe orice rădăcină ca ramură laterală. Rădăcinile adventive sunt formate din lăstar și părțile sale.

În forma sa cea mai simplă, termenul arhitectură rădăcină se referă la configurația spațială a sistemului radicular al unei plante. Acest sistem poate fi extrem de complex și depinde de mulți factori, precum tipul de plantă în sine, compoziția solului și disponibilitatea nutrienților. Configurația sistemelor radiculare servește la susținerea structurală a plantei, la concurența cu alte plante și la absorbția nutrienților din sol. Rădăcinile cresc în anumite condiții care, dacă sunt modificate, pot împiedica creșterea plantei. De exemplu, un sistem radicular dezvoltat în sol uscat poate să nu fie la fel de eficient în solul inundat, dar plantele se pot adapta la alte schimbări. mediu precum schimbările sezoniere.

Părți de rădăcină

• Capac rădăcină, sau caliptra. Degetar viu din celule care trăiesc 5-9 zile. Celulele exterioare se exfoliază încă în viață și secretă mucus abundent, ceea ce facilitează trecerea rădăcinii între particulele de sol. Pentru a le înlocui, din interior, meristemul apical produce celule noi. În celulele părții axiale a calotei, așa-numita columelă, există boabe mobile de amidon care au proprietățile cristalelor. Ele joacă rolul de statoliți și determină curbele geotropice ale rădăcinilor.
• Zona de diviziune. Aproximativ 1 mm, acoperit din exterior cu un capac. Are o culoare mai închisă sau gălbuie, constă din celule mici cu mai multe fațete, în diviziune constantă, cu citoplasmă densă și un nucleu mare. Zona de diviziune include vârful rădăcinii cu inițialele și derivatele lor.
• Zona de creștere, sau zona de intindere. Este de câțiva milimetri, mai ușor, mai transparent. Celulele, până când pereții lor celulari devin rigidi, se întind în lungime atunci când apa este absorbită. Această întindere împinge vârful rădăcinii mai mult în sol.
• Zona de aspirație, sau zona de absorbtie si diferentiere. Până la câțiva centimetri. Se remarcă bine datorită dezvoltării rizodermului, țesutului de suprafață, dintre care unele celule dau naștere unor excrescențe lungi și subțiri - firele de păr de rădăcină. Ele absorb soluțiile de sol în câteva zile, iar sub ele se formează fire de păr noi.
• Zona locului. Vechiul rizoderm moare și se dezlipește. În același timp, rădăcina se subțiază puțin și devine acoperită cu un strat exterior al cortexului primar - exoderma, care îndeplinește funcția de țesut tegumentar. Trecerea de la o zonă la alta este treptată și condiționată.

Zonele terminale ale rădăcinii tinere

Diferite părți ale rădăcinii îndeplinesc diferite funcții și diferă în aspect. Aceste părți sunt numite zone.

Celulele zonei de diviziune sunt cu pereți subțiri și umplute cu citoplasmă, nu există vacuole. Zona de diviziune poate fi distinsă pe o rădăcină vie prin culoarea sa gălbuie, lungimea sa este de aproximativ 1 mm. În urma zonei de divizare este o zonă de întindere. De asemenea, are o lungime mică: are doar câțiva milimetri, iese în evidență prin culoare deschisă și este, parcă, transparent. Celulele zonei de alungire nu se mai divid, dar sunt capabile să se întindă în direcția longitudinală, împingând capătul rădăcinii mai adânc în sol. În zona de creștere, celulele sunt împărțite în țesuturi.

Capătul zonei de alungire este clar vizibil prin apariția a numeroase fire de păr de rădăcină. Firele de păr rădăcină sunt situate în zona de aspirație, a cărei funcție este clară din numele său. Lungimea sa variază de la câțiva milimetri la câțiva centimetri. Spre deosebire de zona de creștere, secțiunile acestei zone nu se mai deplasează în raport cu particulele de sol. Rădăcinile tinere absorb cea mai mare parte a apei și a nutrienților cu ajutorul firelor de păr rădăcină - excrescențe ale celulelor țesuturilor de suprafață. Ele măresc suprafața de absorbție a rădăcinii și eliberează produse metabolice; situat chiar deasupra capacului rădăcinii. Împreună creează impresia de puf alb în jurul rădăcinii. Într-o plantă care tocmai a fost îndepărtată din sol, puteți vedea întotdeauna bulgări de pământ lipiți de firele de păr din rădăcină. Ele conțin un strat de protoplasmă, un nucleu și o vacuolă mare; cojile lor subțiri, ușor permeabile la apă, se lipesc strâns de bulgări de pământ. Firele de păr rădăcină eliberează diferite substanțe în sol. Lungimea variază diferite tipuri plante de la 0,06 la 10 mm. Pe măsură ce umiditatea solului crește, formarea încetinește; Nu se formează în sol foarte uscat. Firele de păr radiculare apar sub formă de papile mici - excrescențe celulare. După un anumit timp, părul rădăcină moare. Durata sa de viață nu depășește 10-20 de zile

Deasupra zonei de absorbție, unde firele de păr radiculare dispar, începe zona de conducere. Prin această parte a rădăcinii, apa și soluțiile de săruri minerale absorbite de firele de păr sunt transportate în părțile de deasupra plantei.

Structura anatomică a rădăcinii

În zona de creștere, celulele încep să se diferențieze în țesuturi, iar țesuturile conductoare se formează în zona de absorbție și conducere, asigurând creșterea soluțiilor nutritive în partea de deasupra solului a plantei. Poate cea mai frapantă caracteristică a rădăcinilor, care le diferențiază de alte organe ale plantelor, cum ar fi ramurile și frunzele tulpinii, este că rădăcinile sunt de origine endogene, adică provin și se dezvoltă din stratul interior al axei mame, cum ar fi pericicul. Ramurile și frunzele tulpinii, dimpotrivă, sunt exogene, adică încep să se dezvolte din scoarță, stratul exterior.

Deja la începutul zonei de creștere a rădăcinii, masa celulelor se diferențiază în trei zone: rizoderm, cortex și cilindru axial.

Modificări la rădăcină:

• Legumă rădăcină- radacina principala ingrosata. Rădăcina principală și partea inferioară a tulpinii sunt implicate în formarea culturii de rădăcină. Majoritatea plantelor rădăcinoase sunt bienale. Legumele rădăcinoase constau în principal din țesut de bază de depozitare (napi, morcovi, pătrunjel).
• Pip(conurile de rădăcină) se formează ca urmare a îngroșării rădăcinilor laterale și adventive. Cu ajutorul lor, planta înflorește mai repede.
• Rădăcini-reține- rădăcini adventive deosebite. Cu ajutorul acestor rădăcini, planta se „lipește” de orice suport.
• Rădăcini de pilon- rădăcini adventive care se extind din trunchi în unghi, care, ajungând în sol, cresc în el. Uneori, de-a lungul timpului, bazele trunchiurilor putrezesc și copacii stau doar pe aceste rădăcini, parcă pe picior. Acționează ca suport. Rădăcinile arborite ale arborilor de mangrove servesc nu numai pentru sprijin, ci și pentru alimentare suplimentară cu aer.
• Rădăcini în formă de scândură Sunt rădăcini laterale care trec în apropierea sau deasupra suprafeței solului, formând excrescențe verticale triunghiulare adiacente trunchiului. Caracteristic arborilor mari din pădurea tropicală.
• Rădăcini aeriene, sau Respirând rădăcini- îndeplinește funcția de respirație suplimentară, crește în partea aeriană. Absoarbe apa de ploaie si oxigenul din aer. Se formează la multe plante tropicale, în special la plantele de mangrove, în condițiile lipsei de săruri minerale în solul pădurii tropicale. Se găsesc și în plantele din zona temperată. Ele pot avea o varietate de forme: serpentine, cu manivelă, în formă de sparanghel (pneumatofori cresc vertical în sus). Principalul mod în care gazele se deplasează în rădăcinile respiratorii este difuzia prin linte și aerenchim. În mangrove, ajută, de asemenea, la creșterea presiunii apei la maree înaltă, la care rădăcinile sunt comprimate și o parte din aer este stoarsă, și la scăderea presiunii apei la reflux, la care aerul este aspirat în rădăcini. Acest lucru poate fi comparat cu inhalarea și expirația la vertebrate.
• Micorize- coabitarea rădăcinilor plantelor superioare cu hife fungice. Cu o astfel de conviețuire reciproc avantajoasă, numită simbioză, planta primește apă cu nutrienți dizolvați în ea de la ciupercă, iar ciuperca primește materie organică. Micoriza este caracteristică rădăcinilor multor plante superioare, în special celor lemnoase. Hifele fungice, care împletesc rădăcini groase lignificate ale copacilor și arbuștilor, îndeplinesc funcțiile firelor de păr de rădăcină.
• Noduli bacterieni pe rădăcinile plantelor superioare- coabitarea plantelor superioare cu bacterii fixatoare de azot - sunt rădăcini laterale modificate adaptate simbiozei cu bacteriile. Bacteriile pătrund prin firele de păr în rădăcinile tinere și le determină să formeze noduli. Cu o astfel de coabitare simbiotică, bacteriile transformă azotul conținut în aer într-o formă minerală disponibilă plantelor. Iar plantele, la rândul lor, oferă bacteriilor un habitat special în care nu există concurență cu alte tipuri de bacterii din sol. Bacteriile folosesc și substanțe găsite în rădăcinile plantelor superioare. Mai des decât altele, pe rădăcinile plantelor din familia leguminoaselor se formează noduli bacterieni. Datorită acestei caracteristici, semințele de leguminoase sunt bogate în proteine, iar membrii familiei sunt folosiți pe scară largă în rotația culturilor pentru a îmbogăți solul cu azot.
• Rădăcini de sprijin (rădăcini coloane)- rădăcini adventive ale unor plante tropicale, care cresc pe trunchiuri și ramuri și ajung la pământ.

Vezi de asemenea

• Cornoplastia - un tip de artă decorativă și aplicată

Note

1. // Micul Dicționar Enciclopedic al lui Brockhaus și Efron: în 4 volume - Sankt Petersburg. , 1907-1909.
2. Malamy J.E. Căi de răspuns intrinseci și de mediu care reglează arhitectura sistemului radicular // Plant, Cell & Environment (engleză)rusă: jurnal. - 2005. - Vol. 28. - P. 67-77. - DOI:10.1111/j.1365-3040.2005.01306.x. - PMID 16021787.
3. Caldwell M. M., Dawson T. E., Richards J. H. Lift hidraulic: consecințele efluxului de apă din rădăcinile plantelor (engleză) // Oecologia: journal. - 1998. - ianuarie (vol. 113, nr. 2). - P. 151-161. - DOI:10.1007/s004420050363. - Cod biblic: 1998Oecol.113..151C. - PMID 28308192.
4. Gangulee H. C., Das K. S., Datta C. T., Sen S. College Botany (nedefinit). - Kolkata: Noua Agenție Centrală de Carte. - T. 1.
5. Dutta A. C., Dutta T. C. BOTANĂ Pentru studenții de licență (engleză) . - al 6-lea. - Oxford University Press.

Rădăcina este un organ subteran al unei plante. Principalele funcții ale rădăcinii sunt:

Sprijin: rădăcinile ancorează planta în sol și o țin pe tot parcursul vieții;

Nutrițional: prin rădăcini planta primește apă cu minerale dizolvate și substanțe organice;

Depozitare: Unele rădăcini pot stoca nutrienți.

Tipuri de rădăcini

Există rădăcini principale, adventive și laterale. Când o sămânță germinează, rădăcina embrionară apare prima și se transformă în rădăcina principală. Pe tulpini pot apărea rădăcini adventive. Rădăcinile laterale se extind de la rădăcinile principale și adventive. Rădăcinile adventive oferă plantei o nutriție suplimentară și îndeplinesc o funcție mecanică. Ele se dezvoltă la dealurile, de exemplu, roșii și cartofi.

Funcțiile rădăcinilor:

Ele absorb apa și sărurile minerale dizolvate în acesta din sol și le transportă în sus pe tulpină, frunze și organe reproducătoare. Funcția de aspirație este îndeplinită de firele de păr radiculare (sau micorize) situate în zona de aspirație.

Fixează planta în sol.

Nutrienții (amidon, inulină etc.) sunt depozitați în rădăcini.

Există simbioză cu microorganismele din sol - bacterii și ciuperci.

Are loc înmulțirea vegetativă a multor plante.

Unele rădăcini îndeplinesc funcția unui organ respirator (Monstera, Philodendron etc.).

Rădăcinile unui număr de plante îndeplinesc funcția de rădăcini „stilted” (ficus banyan, pandanus etc.).

Rădăcina este capabilă de metamorfoză (îngroșările rădăcinii principale formează „culturi de rădăcină” în morcovi, pătrunjel etc.; îngroșările rădăcinilor laterale sau adventive formează tuberculi de rădăcină în dalii, arahide, chistyak etc., scurtarea rădăcinilor la plantele bulboase ). Rădăcinile unei plante sunt sistemul radicular. Sistemul radicular poate fi înrădăcinat sau fibros. Sistemul rădăcină pivotantă are o rădăcină principală bine dezvoltată. Majoritatea plantelor dicotiledonate (sfecla, morcovi) o au. La plantele perene, rădăcina principală poate muri, iar nutriția are loc prin rădăcinile laterale, astfel încât rădăcina principală poate fi urmărită doar la plantele tinere Sistemul radicular fibros este format numai din rădăcini adventive și laterale. Nu are o rădăcină principală. Plantele monocotiledonee, de exemplu, cerealele și ceapa, au un astfel de sistem. Sistemele de rădăcină ocupă mult spațiu în sol. De exemplu, la secară, rădăcinile se răspândesc cu o lățime de 1-1,5 m și pătrund până la 2 m în adâncime. * Rădăcini - suporturi (colonare).

10. Metamorfozele rădăcinilor și funcțiile pe care le îndeplinesc. Influența factorilor de mediu asupra formării și dezvoltării sistemului radicular al plantelor. Micorize. Rădăcină de ciupercă. Atașat de plante și se află într-o stare de simbioză. Ciupercile care trăiesc pe rădăcini folosesc carbohidrați care se formează ca urmare a fotosintezei; la rândul său, furnizează apă și minerale.

Noduli. Rădăcinile plantelor leguminoase se îngroașă, formând excrescențe, datorită bacteriilor din genul Rhizobium. Bacteriile sunt capabile să fixeze azotul atmosferic, transformându-l într-o stare legată, unii dintre acești compuși sunt absorbiți de plantele superioare. Datorită acestui fapt, solul este îmbogățit cu substanțe azotate. Rădăcini retractile (contractile). Astfel de rădăcini sunt capabile să atragă organele de regenerare în sol la o anumită adâncime. Retracția (geofilia) apare datorită reducerii rădăcinilor contractile tipice (principale, laterale, adventive) sau numai specializate. Rădăcini în formă de scândură. Acestea sunt rădăcini laterale plagiotrope mari, pe toată lungimea cărora se formează o excrescență plată. Astfel de rădăcini sunt caracteristice copacilor din straturile superioare și mijlocii ale pădurii tropicale. Procesul de formare a unei excrescențe în formă de scândură începe în partea cea mai veche a rădăcinii - cea bazală. Rădăcini coloane. Caracteristic pentru ficus bengal tropical, ficus sacru etc. Unele dintre rădăcinile aeriene care atârnă în jos prezintă geotropism pozitiv - ajung în sol, pătrund în el și se ramifică, formând un subteran. sistemul rădăcină. Ulterior, se transformă în suporturi puternice asemănătoare stâlpilor. Stil și rădăcini respiratorii. Plantele de mangrove care dezvoltă rădăcini stilizate sunt rizofori. Rădăcinile de stilt sunt rădăcini adventive metamorfozate. Se formează în răsaduri pe hipocotil și apoi pe tulpina lăstarilor principale. Principala adaptare la viața pe soluri mâloase instabile în condiții de deficiență de oxigen este un sistem radicular foarte ramificat cu rădăcini respiratorii - pneumatofori. Structura pneumatoforelor este asociată cu funcția pe care o îndeplinesc - asigurarea schimbului de gaze al rădăcinilor și furnizarea de oxigen a țesuturilor lor interne. Rădăcinile aeriene se formează în multe epifite erbacee tropicale. Rădăcinile lor aeriene atârnă liber în aer și sunt adaptate să absoarbă umiditatea sub formă de ploaie. Pentru a face acest lucru, din protodermă se formează velamen, care absoarbe apa. Rădăcini de depozitare. Tuberculii de rădăcină se formează datorită metamorfozei rădăcinilor laterale și adventive. Tuberculii rădăcini funcționează doar ca organe de depozitare. Aceste rădăcini combină funcțiile de depozitare și absorbție a soluțiilor de sol. Rădăcină este o structură ortotropă axială formată dintr-un hipocotil (gât) îngroșat, partea bazală a rădăcinii principale și partea vegetativă a lăstarului principal. Cu toate acestea, activitatea cambiumului este limitată. În plus, îngroșarea rădăcinii continuă datorită pericicului. Se adaugă Cambium și se formează un inel de țesut meristematic.

Factorii de mediu le pot limita creșterea și dezvoltarea. De exemplu, cu cultivarea regulată a solului, cultivarea anuală a oricărei culturi de pe acesta, furnizarea de săruri minerale este epuizată, astfel încât creșterea plantelor în acest loc se oprește sau este limitată. Chiar dacă toate celelalte condiții necesare creșterii și dezvoltării lor sunt prezente. Acest factor este desemnat ca limitator.
De exemplu, factorul limitativ pentru plantele acvatice este cel mai adesea oxigenul. Pentru plantele însorite, cum ar fi floarea soarelui, acest factor devine cel mai adesea lumina soarelui (iluminare).
Combinația unor astfel de factori determină condițiile de dezvoltare a plantelor, creșterea lor și posibilitatea existenței într-o anumită zonă. Deși, ca toate organismele vii, ele se pot adapta la condițiile lor de viață. Să vedem cum se întâmplă asta:
Secetă, temperaturi ridicate
Plantele care cresc în climă caldă și uscată, cum ar fi deșerturile, au sisteme radiculare puternice pentru a putea obține apă. De exemplu, arbuștii aparținând genului Juzgun au rădăcini de 30 de metri care intră adânc în pământ. Dar cactușii au rădăcini care nu sunt adânci, dar larg răspândite sub suprafața solului. Ei colectează apă de pe o suprafață mare a solului în timpul rarelor, ploi scurte.
Apa colectată trebuie economisită. De aceea unele plante sunt suculente perioadă lungă de timp păstrează rezervele de umiditate în frunze, ramuri, trunchiuri.
Printre locuitorii verzi ai deșertului se numără cei care au învățat să supraviețuiască chiar și cu mulți ani de secetă. Unii, numiți efemeri, trăiesc doar câteva zile. Semințele lor germinează, înfloresc și dau roade imediat ce trece ploaia. În acest moment, deșertul arată foarte frumos - înflorește.
Dar lichenii, unii mușchi de club și ferigi, pot trăi în stare deshidratată pentru o lungă perioadă de timp până cade o ploaie rară.
Condiții de tundra rece și umedă
Aici plantele se adaptează la condiții foarte dure. Chiar și vara se ajunge rareori peste 10 grade Celsius. Vara durează mai puțin de 2 luni. Dar chiar și în această perioadă sunt înghețuri.
Sunt puține precipitații, așa că stratul de zăpadă care protejează plantele este mic. O rafală puternică de vânt îi poate expune complet. Dar permafrostul reține umiditatea și nu lipsește. Prin urmare, rădăcinile plantelor care cresc în astfel de condiții sunt superficiale. Plantele sunt protejate de frig prin pielea groasă a frunzelor, o acoperire ceară pe ele și un dop pe tulpină.
Datorită zilei polare din tundra vara, fotosinteza în frunze continuă non-stop. Prin urmare, în acest timp reușesc să acumuleze o aprovizionare suficientă și durabilă de substanțe necesare.
Interesant este că copacii care cresc în condiții de tundra produc semințe care cresc o dată la 100 de ani. Semințele cresc numai atunci când apar condiții adecvate - după două sezoane calde de vară la rând. Mulți s-au adaptat pentru a se reproduce vegetativ, de exemplu mușchi și licheni.
Lumina soarelui
Lumina este foarte importantă pentru plante. Cantitatea sa le afectează aspectul și structura internă. De exemplu, copacii de pădure care cresc suficient de înalți pentru a obține suficientă lumină au o coroană mai puțin răspândită. Cei care sunt în umbra lor se dezvoltă mai rău, sunt mai asupriți. Coroanele lor sunt mai răspândite, iar frunzele sunt dispuse orizontal. Acest lucru este necesar pentru a capta cât mai multă lumină solară. Acolo unde este suficient soare, frunzele sunt dispuse vertical pentru a evita supraîncălzirea.

11. Structura externă și internă a rădăcinii. Creșterea rădăcinilor. Absorbția apei din sol de către rădăcini. Rădăcina este organul principal al unei plante superioare. Rădăcina este un organ axial, de obicei de formă cilindrică, cu simetrie radială și geotrop. Crește atâta timp cât se păstrează meristemul apical, acoperit cu un capac de rădăcină. Pe rădăcină, spre deosebire de lăstar, frunzele nu se formează niciodată, ci, la fel ca lăstarul, ramurile rădăcinii, formând sistemul rădăcină.

Sistemul radicular este colecția de rădăcini ale unei plante. Natura sistemului radicular depinde de raportul de creștere a rădăcinilor principale, laterale și adventive. Sistemul radicular distinge între rădăcinile principale (1), laterale (2) și adventive (3).

rădăcină principală se dezvoltă din rădăcina embrionară.

Propoziții subordonate se numesc rădăcini care se dezvoltă pe partea tulpină a lăstarului. Rădăcinile adventive pot crește și pe frunze.

Rădăcinile laterale apar pe rădăcini de toate tipurile (principale, laterale și accesorii)

Structura internă a rădăcinii. La vârful rădăcinii se află celule de țesut educațional. Ei împărtășesc în mod activ. Această secțiune a rădăcinii, de aproximativ 1 mm lungime, se numește zona de diviziune . Zona de diviziune a rădăcinii este protejată extern de deteriorarea de către capacul rădăcinii. Celulele calotei secretă mucus, care învăluie vârful rădăcinii, facilitând trecerea acestuia prin sol.

Deasupra zonei de diviziune există o secțiune netedă a rădăcinii de aproximativ 3-9 mm lungime. Aici celulele nu se mai divid, ci se alungesc puternic (cresc) și, prin urmare, cresc lungimea rădăcinii - aceasta zona de intindere , sau zona de crestere rădăcină

Deasupra zonei de creștere există o secțiune a rădăcinii cu fire de păr de rădăcină - acestea sunt excrescențe lungi ale celulelor învelișului exterior al rădăcinii. Cu ajutorul lor, rădăcina absoarbe (aspira) apa cu săruri minerale dizolvate din sol. Firele de păr rădăcină acționează ca niște mici pompe. Acesta este motivul pentru care se numește zona rădăcinii cu fire de păr zona de aspiratie sau zona de absorbtie Zona de absorbție ocupă 2-3 cm pe rădăcină Perii de rădăcină trăiesc 10-20 de zile. Celula părului rădăcină este înconjurată de o membrană subțire și conține citoplasmă, un nucleu și o vacuolă cu seva celulară Sub piele există celule rotunde mari cu membrane subțiri - cortexul. Stratul interior al cortexului (endodermul) este format din celule cu membrane suberizate. Celulele endodermice nu permit trecerea apei. Printre acestea există celule vii cu pereți subțiri - celule de trecere. Prin ele, apa din scoarță intră în țesuturile conductoare, care sunt situate în partea centrală a tulpinii sub endoderm. Țesuturile conductoare din rădăcină formează cordoane longitudinale, unde secțiuni de xilem alternează cu secțiuni de floem. Elementele xilemului sunt situate vizavi de celulele de trecere. Spațiile dintre xilem și floem sunt umplute cu celule parenchimatoase vii. Țesuturile conductoare formează un cilindru central sau axial. Odată cu vârsta, țesutul educațional, cambiul, apare între xilem și floem. Datorită diviziunii celulelor cambiului, se formează noi elemente de xilem și floem, țesut mecanic, care asigură creșterea rădăcinii în grosime. În același timp, rădăcina dobândește funcții suplimentare - susținerea și stocarea nutrienților zona locului de desfasurare rădăcină, prin celulele căreia apa și sărurile minerale absorbite de firele de păr ale rădăcinii se deplasează spre tulpină. Zona de conducere este cea mai lungă și mai puternică parte a rădăcinii. Există deja un țesut conducător bine format aici. Apa cu săruri dizolvate se ridică prin celulele țesutului conducător până la tulpină curent crescător, iar de la tulpină și frunze la rădăcină se deplasează substanțele organice necesare vieții celulelor rădăcinii - aceasta este curent descendent.Rădăcinile iau cel mai adesea forma: cilindric (hrean); conic sau conic (la papadie); sub formă de fir (în secară, grâu, ceapă).

Din sol, apa intră în firele de păr rădăcină prin osmoză, trecând prin membranele acestora. Aceasta umple celula cu apă. O parte din apă intră în vacuolă și diluează seva celulară. Astfel, se creează diferite densități și presiuni în celulele învecinate. O celulă cu o seva vacuolară mai concentrată ia o parte din apă dintr-o celulă cu o seva vacuolară diluată. Această celulă transferă apa printr-un lanț prin osmoză către o altă celulă vecină. În plus, o parte din apă trece prin spațiile intercelulare, precum capilarele dintre celulele cortexului. După ce a ajuns în endoderm, apa se reped prin celulele de trecere în xilem. Deoarece suprafața celulelor de trecere endodermică este mult mai mică decât suprafața pielii rădăcinii, se creează o presiune semnificativă la intrarea în cilindrul central, ceea ce permite apei să pătrundă în vasele de xilem. Această presiune se numește presiune la rădăcină. Datorită presiunii rădăcinii, apa nu numai că intră în cilindrul central, ci se ridică și în tulpină la o înălțime considerabilă.

Creșterea rădăcinilor:

Rădăcina unei plante crește pe tot parcursul vieții. Ca urmare, crește constant, mergând mai adânc în sol și îndepărtându-se de tulpină. Deși rădăcinile au o capacitate de creștere nelimitată, aproape niciodată nu au posibilitatea de a o folosi la întregul său potențial. În sol, rădăcinile unei plante sunt interferate de rădăcinile altor plante și este posibil să nu existe suficientă apă și substanțe nutritive. Cu toate acestea, dacă o plantă este cultivată artificial în condiții foarte favorabile, atunci este capabilă să dezvolte rădăcini de masă enormă.

Rădăcinile cresc din partea lor apicală, care se află chiar în partea de jos a rădăcinii. Când vârful rădăcinii este îndepărtat, creșterea sa în lungime se oprește. Cu toate acestea, începe formarea multor rădăcini laterale.

Rădăcina crește întotdeauna în jos. Indiferent de direcția în care se întoarce sămânța, rădăcina răsadului va începe să crească în jos. Absorbția apei din sol de către rădăcini: Apa și mineralele sunt absorbite de celulele epidermice din apropierea vârfului rădăcinii. Numeroși fire de păr radiculare, care sunt excrescențe ale celulelor epidermice, pătrund în crăpăturile dintre particulele de sol și măresc de mai multe ori suprafața de absorbție a rădăcinii.

12. Evadarea și funcțiile sale. Structura și tipurile de lăstari. Ramificarea și creșterea lăstarilor. Evadare- aceasta este o tulpină neramificată cu frunze și muguri situate pe ea - rudimentele lăstarilor noi care apar într-o anumită ordine. Aceste primordii de lăstari noi asigură creșterea lăstarilor și ramificarea acestuia. Lăstarii sunt vegetativi și purtători de spori

Funcțiile lăstarilor vegetativi includ: lăstarul servește la întărirea frunzelor de pe el, asigură mișcarea mineralelor către frunze și scurgerea compușilor organici, servește ca organ de reproducere (căpșuni, coacăze, plop), servește ca organ de depozitare. (tubercul de cartof) și lăstarii purtători de spori îndeplinesc funcția de reproducere.

Monopodial-cresterea se produce datorita mugurelui apical

Simpodial- cresterea lastarilor continua in detrimentul celui mai apropiat mugure lateral

Fals dihotomic-dupa moare mugurul apical, cresc lastarii (liliac, artar)

Dihotomice- din mugurel apical se formează doi muguri laterali, dând doi lăstari

Talere– Aceasta este o ramificare în care lăstarii mari laterali cresc din mugurii cei mai de jos situati lângă suprafața pământului sau chiar sub pământ. Ca rezultat al tăierii, se formează un tufiș. Tufele perene foarte dense se numesc gazon.

Structura și tipurile de lăstari:

Tipuri:

Lăstarul principal este un lăstar care se dezvoltă din mugurele embrionului de semințe.

Lăstarul lateral este un lăstar care apare dintr-un mugure axilar lateral, datorită căruia tulpina se ramifică.

Un lăstar alungit este un lăstar cu internoduri alungite.

Lăstarul scurtat - un lăstar cu internoduri scurtate.

Un lăstar vegetativ este un lăstar care poartă frunze și muguri.

Lăstarul generator - un lăstar care poartă organe de reproducere - flori, apoi fructe și semințe.

Ramificarea și creșterea lăstarilor:

Ramificare- Aceasta este formarea lăstarilor laterali din mugurii axilari. Un sistem extrem de ramificat de lăstari se obține atunci când lăstarii laterali cresc pe un lăstar, iar următorii lăstari laterali cresc pe ei și așa mai departe. În acest fel, se captează cât mai mult aer posibil.

Creșterea lăstarilor în lungime se datorează mugurilor apicali, iar formarea lăstarilor laterali se produce datorită mugurilor laterali (axilari) și adventivi.

13. Structura, funcțiile și tipurile de rinichi. Diversitatea mugurilor, dezvoltarea lăstarilor din muguri. Bud- un lăstar rudimentar, încă nedezvoltat, în vârful căruia se află un con de creștere.

Vegetativ (muguri de frunze)- un mugure format dintr-o tulpină scurtată cu frunze rudimentare și un con de creștere.

Mugure (de flori) generativ- un mugure reprezentat de o tulpină scurtată cu rudimentele unei flori sau inflorescențe. Un boboc de flori care conține 1 floare se numește boboc. Tipuri de rinichi.

Există mai multe tipuri de muguri în plante. Ele sunt de obicei împărțite în funcție de mai multe criterii.

1. După origine:* axilar sau exogene (care provin din tuberculi secundari), se formează numai pe lăstar* propoziții subordonate sau endogene (care provin din cambium, periciclu sau parenchim). Un mugure axilar apare numai pe lăstar și poate fi recunoscut după prezența unei frunze sau a unei cicatrici de frunze la baza acestuia. Un mugure accidental apare pe orice organ al plantei, servind drept mugure de rezervă pentru diferite tipuri de leziuni.

2. După locație pe filmare:* apical(intotdeauna axilar) * lateral(poate fi axilar și accesoriu).

3) După durata:* vară, functioneaza* iernat, adică în stare de repaus de iarnă* dormit, aceste. fiind într-o stare de repaus pe termen lung, chiar pe termen lung.

Acești muguri se disting clar ca aspect. Mugurii de vară au o culoare verde deschis, conul de creștere este alungit, deoarece Există o creștere intensivă a meristemului apical și formarea frunzelor. Exteriorul mugurelui de vară este acoperit cu frunze tinere verzi. Odată cu debutul toamnei, creșterea în muguri de vară încetinește și apoi se oprește. Frunzele exterioare se opresc din creștere și se specializează în structuri de protecție - solzi muguri. Epiderma lor devine lignificată, iar în mezofilă se formează sclereide și recipiente cu balsamuri și rășini. Solzii de rinichi, lipiți împreună cu rășini, etanșează ermetic accesul aerului în interiorul rinichiului. primavara anul viitor mugurele de iernare se transformă într-un mugur activ de vară, care se transformă într-un lăstar nou. Când mugurele care iernează se trezește, celulele meristeme încep să se dividă și ca urmare internodurile se prelungesc, solzii mugurii cad, lăsând cicatrici de frunze pe tulpină, a căror totalitate formează un inel de muguri (o urmă de la iernare sau latentă; mugure). Din aceste inele puteți determina vârsta lăstarii. Unii dintre mugurii axilari rămân latenți. Aceștia sunt muguri vii, primesc nutriție, dar nu cresc, așa că sunt numiți latenți. Dacă lăstarii aflați deasupra lor mor, atunci mugurii latenți se pot „trezi” și pot produce lăstari noi. Această capacitate este folosită în practica agricolă și în floricultură la modelarea aspectului plantelor.

14. Structura anatomică a tulpinii plantelor erbacee dicotiledonate și monocotiledonate. Structura tulpinii unei plante monocotiledone. Cele mai importante dintre plantele monocotiledonate sunt cerealele, a căror tulpină se numește culm. În ciuda grosimii sale mici, paiele au o rezistență semnificativă. Este format din noduri și internoduri. Acestea din urmă sunt goale în interior și au cea mai mare lungime în partea de sus și cea mai scurtă în partea de jos. Cele mai fragede părți ale culmului sunt situate deasupra nodurilor. În aceste locuri există țesut educațional, astfel încât cerealele cresc la internoduri. Această creștere a cerealelor se numește creștere intercalară. Tulpinile plantelor monocotiledonate au o structură de ciorchine bine definită. Mănunchiurile vascular-fibroase de tip închis (fără cambium) sunt distribuite pe toată grosimea tulpinii. La suprafață, tulpina este acoperită cu o epidermă cu un singur strat, care ulterior devine lignificată, formând un strat de cuticulă. Situat direct sub epidermă, cortexul primar este format dintr-un strat subțire de celule vii de parenchim cu granule de clorofilă. Adânc din celulele parenchimului există un cilindru central, care începe la exterior cu țesut sclerenchimatos mecanic de origine periciclică. Sclerenchimul dă putere tulpinii. Partea principală a cilindrului central este alcătuită din celule parenchimoase mari cu spații intercelulare și fascicule vascular-fibroase dispuse aleator. Forma smocurilor de pe secțiunea transversală a tulpinii este ovală; toate zonele de lemn gravitează mai aproape de centru, iar zonele de bast - de suprafața tulpinii. Nu există cambium în fasciculul vascular-fibros, iar tulpina nu se poate îngroșa. Fiecare pachet este înconjurat la exterior de material mecanic. Cantitatea maximă de țesut mecanic este concentrată în jurul fasciculelor de lângă suprafața tulpinii.

Structura anatomică a tulpinilor plantelor dicotiledonate deja la o vârstă fragedă diferă de structura monocotiledonelor (Fig. 1). Fasciculele vasculare aici sunt situate într-un cerc. Între ele se află principalul țesut parenchimatos, formând razele medulare. Parenchimul principal este situat și în interior din mănunchiuri, unde formează miezul tulpinii, care la unele plante (buncul, angelica etc.) se transformă într-o cavitate, în altele (floarea soarelui, cânepă etc.) este bine conservată. . Caracteristicile structurale ale fasciculelor vascular-fibroase ale plantelor dicotiledonate sunt că sunt deschise, adică au cambium smoc, constând din mai multe rânduri regulate de celule de diviziune inferioară; în interiorul lor apar celule din care se formează lemnul secundar, iar în exterior - celule din care se formează libenul secundar (floemul).. Celulele parenchimatoase ale țesutului principal din jurul mănunchiului, adesea umplute cu substanțe de depozitare; diverse vase care conduc apa; celule cambiale, din care iau noi elemente de mănunchi; tuburi de sită care conduc materia organică și celule mecanice (fibre libiene) care conferă rezistență mănunchiului. Elementele moarte sunt vase conductoare de apă și țesuturi mecanice, iar restul sunt celule vii care au un protoplast în interior.. Prin împărțirea celulelor cambium în direcția radială (adică perpendicular pe suprafața tulpinii), inelul cambial se prelungește, iar prin împărțirea lor în direcția tangenţială (adică paralel cu suprafaţa tulpinii), tulpina se îngroaşă. . De 10-20 de ori mai multe celule sunt depuse spre lemn decât spre liben și, prin urmare, lemnul crește mult mai repede decât liben.
Clasele Dicotiledonate și Monocotiledone sunt împărțite în familii. Plantele fiecărei familii au caracteristici comune. La plantele cu flori, principalele caracteristici sunt structura florii și fructelor, tipul de inflorescență, precum și caracteristicile exteriorului și structura internă organe vegetative.

15. Structura anatomică a tulpinii plantelor dicotiledonate lemnoase. Lăstarii anuali de tei sunt acoperiți cu epidermă. Până în toamnă, se lignifică și epiderma este înlocuită cu plută în timpul perioadei de creștere, sub epidermă, care formează un dop, iar în interiorul acestora trei Țesuturile tegumentare formează complexul tegumentar al peridermului. Celulele epidermei se desprind treptat și mor sub periderm. apoi există parenchim purtător de clorofilă și un endoderm slab definit.

Cea mai mare parte a tulpinii este constituită din țesuturi formate prin activitatea cambiului. Limitele de scoarță și lemn se desfășoară de-a lungul cambiului , scoarța secundară este formată din floem, sau floem, iar floemul este de formă trapezoidală, iar razele medulare sunt prezentate sub formă de triunghiuri, ale căror vârfuri converg spre centrul tulpinii.

Razele medulare pătrund prin și prin lemn Acestea sunt razele medulare primare, prin care apa și substanțele organice se deplasează într-o direcție rațională. care se cheltuiesc primăvara pentru creşterea lăstarilor tineri.

În floem, se alternează straturi de liberen dur (fibre de bast) și moi (elemente vii cu pereți subțiri) fibrele de liben (slerenchim) sunt reprezentate de celule prosenchimale moarte cu pereți lignificati groși. țesut conducător) și floem parenchimul , în care se acumulează substanțe nutritive (carbohidrați, grăsimi, etc.) În primăvară, aceste substanțe sunt cheltuite pentru creșterea lăstarilor tăiat, sucul curge afară. Cambiumul este reprezentat de un inel dens de celule dreptunghiulare cu pereți subțiri, cu un nucleu mare și citoplasmă.

Spre centrul tulpinii spre interior din cambium, se formează lemn, format din vase (trahee), traheide, lemn de parenchim și sclerenchim (libriforme) sunt o colecție de celule înguste, cu pereți groși și lignificate de țesut mecanic. Lemnul este depus sub formă de inele anuale (o combinație de elemente de lemn de primăvară și toamnă) mai late primăvara și vara și mai înguste toamna, precum și vara uscată Pe o tăietură transversală a unui copac, vârsta relativă a copacului poate fi determinată de numărul de inele de creștere Primăvara, în perioada curgerii sevei, prin vasele lemnului se ridică apa cu săruri minerale dizolvate.

În partea centrală a tulpinii există un miez, format din celule parenchimoase și înconjurat de vase mici de lemn primar.

16. Frunza, funcțiile sale, părți ale frunzei. Varietate de frunze. Exteriorul foii este acoperit coaja. Este format dintr-un strat de celule transparente ale țesutului tegumentar, strâns adiacente între ele. Pielea protejează țesuturile interne ale frunzei. Pereții celulelor sale sunt transparenți, ceea ce permite luminii să pătrundă ușor în frunză.

Pe suprafața inferioară a frunzei, printre celulele transparente ale pielii, există celule verzi pereche foarte mici, între care există un decalaj. Cuplu celule de gardă Şi fisura stomatică între ei cheamă stomate . Depărtându-se și închizându-se, aceste două celule fie deschid, fie închid stomatele. Schimbul de gaze are loc prin stomate și umiditatea se evaporă.

Când alimentarea cu apă este insuficientă, stomatele plantei sunt închise. Pe măsură ce apa intră în plantă, acestea se deschid.

O frunză este un organ plat lateral al unei plante care îndeplinește funcțiile de fotosinteză, transpirație și schimb de gaze. Celulele frunzelor conțin cloroplaste cu clorofilă, în care „producția” de substanțe organice - fotosinteza - are loc în lumina din apă și dioxid de carbon.

Funcții Apa pentru fotosinteză vine de la rădăcină. O parte din apă se evaporă din frunze pentru a preveni supraîncălzirea plantelor de razele soarelui. In timpul evaporarii se consuma caldura in exces si planta nu se supraincalzeste. Evaporarea apei de către frunze se numește transpirație.

Frunzele absorb dioxidul de carbon din aer și eliberează oxigenul produs în timpul fotosintezei. Acest proces se numește schimb de gaze.

Părți de frunze

Structura externă frunze. La majoritatea plantelor, o frunză este formată dintr-o lamă și un pețiol. Lamina este partea lamelară expandată a frunzei, de unde și numele. Lama frunzei îndeplinește principalele funcții ale frunzei. În partea de jos se transformă într-un pețiol - partea îngustată a frunzei, asemănătoare tulpinii.

Cu ajutorul unui pețiol, frunza este atașată de tulpină. Astfel de frunze se numesc pețiolate. Pețiolul își poate schimba poziția în spațiu, iar odată cu el și lama frunzei își schimbă poziția, care se află în cele mai favorabile condiții de iluminare. Pețiolul conține mănunchiuri vasculare care leagă vasele tulpinii cu vasele limbei frunzei. Datorită elasticității pețiolului, lama frunzei poate rezista mai ușor la impactul picăturilor de ploaie, grindinei și rafale de vânt asupra frunzei. La unele plante, la baza pețiolului există stipule care arată ca pelicule, solzi, frunze mici (salcie, măceșe, păducel, salcâm alb, mazăre, trifoi etc.). Funcția principală a stipulelor este de a proteja frunzele tinere în curs de dezvoltare. Stipulele pot fi verzi, caz în care sunt asemănătoare cu limbul frunzei, dar de obicei mult mai mici. La mazăre, cireș de luncă și multe alte plante, stipulele rămân pe toată durata vieții frunzei și îndeplinesc funcția de fotosinteză. La tei, mesteacăn și stejar, stipulele peliculoase cad la stadiul de frunze tinere. La unele plante - arbore caragana, salcâm alb - acestea sunt modificate în țepi și îndeplinesc o funcție de protecție, protejând plantele de deteriorarea animalelor.

Există plante ale căror frunze nu au pețioli. Astfel de frunze se numesc sesile. Ele sunt atașate de tulpină de baza limbei frunzei. Frunze sesile de aloe, garoafa, in, tradescantia. La unele plante (secara, grâu etc.), baza frunzei crește și acoperă tulpina. Această bază mărită se numește vagin.

– acestea sunt organele vegetative ale plantelor superioare, care sunt situate în subteran și transportă apa cu minerale dizolvate către organele supraterane ale plantelor (tulpini, frunze, flori). Funcția principală a rădăcinii este de a ancora planta în sol.

Tipuri de rădăcini: principale, laterale și adventive. rădăcină principală crește dintr-o sămânță, este cel mai puternic dezvoltat și crește vertical în jos. Rădăcinile laterale plecați de la cel principal și ramificați în mod repetat. Rădăcini adventive se formează pe tulpini și frunze, fără a se îndepărta niciodată de cea principală.

Totalitatea tuturor rădăcinilor unei plante se numește - sistemul rădăcină. Există două tipuri de sisteme radiculare - rădăcină pivotantă și fibroasă. ÎN miez Rădăcina principală este puternic pronunțată în sistemul radicular. Se găsește de obicei la plantele dicotiledonate. fibros constă numai din rădăcini adventive și laterale, rădăcina principală nu este exprimată. Monocotiledonele și unele dicotiledonate au un sistem radicular fibros.

Rădăcinile din sistemul radicular diferă ca aspect, vârstă și funcții. Rădăcinile cele mai subțiri și tinere îndeplinesc în principal funcțiile de creștere, absorbție de apă și absorbție de nutrienți. Rădăcinile mai vechi și mai groase sunt ancorate în sol și conduc umiditatea și substanțele nutritive către organele supraterane ale plantei.

Rădăcini modificate ( tipuri de metamorfoze ):

Rădăcinile comune de depozitare sunt rădăcini(morcovi, sfeclă, pătrunjel. Amidonul, zahărul etc. se depun în rădăcinoase.

Conuri de rădăcină(tuberculi de rădăcină) - depozitarea rădăcinilor adventive în dalie, cartof dulce, chistyak etc.

Rădăcini de remorcă au plante cățărătoare (iedera).

Retragerea rădăcinilor(la plantele bulboase) servesc la scufundarea bulbului in sol.

Rădăcini aeriene se formează în plante care se așează pe alte plante (epifite), de exemplu, orhideele. Ele asigură plantei absorbția apei și a mineralelor din aerul umed.

Respirând rădăcini au plante care cresc în soluri mlăștinoase, cum ar fi chiparosul american de mlaștină. Aceste rădăcini se ridică deasupra suprafeței solului și furnizează părțile subterane ale plantei cu aer, care este absorbit prin găuri speciale.

Rădăcini de pilon se formează în copacii care cresc în zona litorală a mărilor tropicale (mangrove). Rădăcinile se ramifică puternic și întăresc planta în sol instabil.

Sprijină rădăcinile– îndepărtați-vă de coroană și ajungeți în sol (banian).

Rădăcini de rădăcină– cresc în organele altor plante și absorb apă și minerale din ele (dodder).

Micorize este o simbioză a rădăcinilor plantelor superioare și ciupercilor din sol. Plantele furnizează ciupercilor carbohidrați solubili, iar ciupercile furnizează plantei cu minerale.

Simbiozăîntre bacteriile fixatoare de azot și rădăcinile plantelor leguminoase (bacteriile nodulare) este și o modificare a rădăcinilor. Bacteriile fixează azotul atmosferic și îl transformă în compuși care sunt absorbiți de plante.

Formarea sistemului radicular:

1. ciupirea – vârful rădăcinii este îndepărtat, se dezvoltă mai multe rădăcini laterale
2. Hilling - baza lăstarului este acoperită cu pământ, cresc rădăcini adventive

Structura rădăcinii.

1. Zona de diviziune. Rădăcina crește în lungime datorită punctului de creștere apical. Este format din țesut educațional, ale cărui celule sunt capabile de diviziune constantă. Punctul de creștere este acoperit cu un capac de rădăcină. Calota rădăcină este formată din celule vii, care sunt eliminate și înlocuite cu altele noi datorită celulelor punctului de creștere. Capacul rădăcinii protejează punctul de creștere de deteriorarea mecanică. Această zonă a rădăcinii se numește zonă de divizare.

2. Zona de întindere sau de creștere. Aici celulele cresc și capătă o anumită formă și dimensiune.

3. Zona de aspirare. În ea, se observă diferențierea celulelor în țesuturi. Zona de aspirație din exterior poartă țesut tegumentar, din care se formează fiecare celulă păr rădăcină. Cu ajutorul firelor de păr din rădăcină, soluțiile din sol de apă și minerale sunt absorbite. Membrana celulară a firelor de păr este subțire - acest lucru facilitează absorbția. Aproape întreaga celulă de păr a rădăcinii este ocupată de o vacuolă mare, iar nucleul este situat la vârful părului. Pe măsură ce rădăcina crește, firele de păr mor și zona de aspirație se formează din nou.

4. Zona efectuarea. Funcția sa este transportul apei și mineralelor către organele supraterane ale plantei și transportul substanțelor organice de la tulpină la rădăcină.

Pentru a îngroșa rădăcina, se folosește cambium, care este așezat în zona de conducere. Cambium asigură creșterea rădăcinilor în grosime.

Zona de aspirație este formată din țesuturi conductoare, mecanice și subiacente. Transportul de apă și minerale către organele supraterane ale plantelor curge prin vasele de lemn - acesta este un curent ascendent. Substanțele organice curg prin tuburile de sită ale libenului din frunze și ajung în rădăcină - acesta este un curent descendent.

Rădăcina absoarbe apa și mineralele din sol folosind firele de păr din rădăcină. Apa intră în părul rădăcină prin osmoză. Când presiunea osmotică din vasele rădăcinii depășește presiunea osmotică a soluției de sol, se dezvoltă presiunea rădăcinilor. Presiunea rădăcinii, împreună cu evaporarea, este implicată în mișcarea apei în corpul plantei.

În biogeocenozele naturale, conținutul de elemente necesare plantelor din sol se menține la un nivel relativ constant datorită ciclului de substanțe. În agrocenoze, oamenii preiau unele dintre mineralele din sol împreună cu recoltarea. Prin urmare, îngrășămintele trebuie adăugate în solul terenului agricol.

Îngrășăminte sunt împărțite în organice și minerale.

Îngrășăminte organice : gunoi de grajd, turbă, excremente de păsări, compost de turbă etc. - contine toti nutrientii necesari plantelor. Când se aplică îngrășăminte organice, microorganismele - bacterii, ciuperci - pătrund în sol. Ele descompun reziduurile organice și cresc fertilitatea solului.

Îngrășăminte minerale Există azot, potasiu și fosfor. Îngrășămintele cu azot conțin azot sub formă de nitrați. Acestea includ diverși nitrați (potasiu, sodiu etc.), clorură de amoniu, uree. Plantele au nevoie de azot pentru formarea normală a organelor vegetative. Îngrășămintele cu potasiu - clorura de potasiu, sulfatul de potasiu afectează creșterea rădăcinilor, tuberculilor și bulbilor. Îngrășămintele cu fosfor - superfosfat, roca fosfatică etc. accelerează coacerea fructelor. Fosforul și potasiul cresc rezistența la frig a plantelor.

Respirația rădăcină apare ca urmare a difuzării oxigenului din sol în țesuturi. Pentru a permite aerului să pătrundă în sol, acesta trebuie slăbit în mod constant. Afânarea ajută, de asemenea, la reținerea umidității în sol, motiv pentru care se numește „udare uscată”.

Completați o cerere de pregătire pentru examenul de stat unificat în biologie sau chimie

Formular de feedback scurt

De bază funcțiile rădăcinii plantelor următoarele:

• servește ca organ principal pentru absorbția elementelor minerale din sol;
• sintetizează în primul rând unele substanțe organice care conțin azot, fosfor și sulf;
• servește adesea drept rezervor pentru nutrienții de rezervă;
• ancorează planta în sol.

Funcțiile rădăcinilor plantelor în cercetarea științifică

• Chiar și I.V Michurin a stabilit că rădăcinile au o influență foarte semnificativă asupra unui număr de caracteristici fiziologice ale plantelor altoite. Rădăcinile portaltoiului sălbatic (mai multe detalii:) au înrăutățit de obicei calitatea fructului, în timp ce rădăcinile soiului cultivat l-au îmbunătățit.
• L. S. Litvinov și N. G. Potapov au arătat că transformarea unor substanțe minerale (mai multe detalii:) provenite din sol în compuși organici complecși are loc în țesuturile radiculare.
• Potrivit lui N.G Potapov, în porumb, de la 50 la 70% din azotul absorbit intră în partea supraterană sub formă de compuși organici, dintre care până la 30% sunt aminoacizi.
• A. L. Kursanov, folosind C 14 și N 15, (mai multe detalii:) a stabilit că dioxidul de carbon absorbit de rădăcini face parte din acizii organici. Conversia fosforului și a sulfului are loc, de asemenea, parțial în rădăcini.
• I.I Kolosov, lucrând cu P 32, a clarificat problema transformării fosforului în rădăcini: a intrat în organele supraterane sub formă de nucleoproteine ​​și lipoide.
• A. A. Shmuk și G. S. Ilyina au arătat că formarea nicotinei are loc în rădăcinile plantei: atunci când tutunul a fost altoit pe rădăcinile de roșii și de mănăsac, nu exista nicotină în frunze.

Toate aceste date indică posibilitatea de a sintetiza o mare varietate de compuși organici în rădăcini.

Structura rădăcinii

Morfologic-anatomic structura rădăcină bine adaptat pentru a absorbi apa si elementele minerale din sol. Cu toate acestea, nu întreaga rădăcină participă la absorbția elementelor minerale și a apei, ci doar zona sa de absorbție - partea rădăcinii care poartă firele de păr.
Diagrama zonei rădăcinii de creștere. 1 - zona de fire de păr radiculare, 2 - zona de alungire, 3 - zona de diviziune celulară intensivă, 4 - capacul rădăcinii. Firele de păr de rădăcină măresc de multe ori suprafața de aspirație a rădăcinii și, ca urmare, suprafața de contact dintre rădăcină și sol crește. Firele de păr sunt de scurtă durată și mor după 10-20 de zile. Noi fire de păr rădăcină se formează în mod constant pe zona rădăcinii în creștere.