Rădăcina, funcțiile sale. Tipuri de rădăcini și sisteme radiculare. Sistemele rădăcină și rădăcină

Funcții de rădăcină. Rădăcina este organul principal al plantei superioare. Funcțiile rădăcinilor sunt următoarele:

Aspiră apă și săruri minerale dizolvate în ea din sol, transportându-le pe tulpină, frunze și organe de reproducere. Funcția de aspirație este realizată de firele de păr rădăcină (sau micoriza) situate în zona de aspirație.

Datorită rezistenței sale ridicate, planta este fixată în sol.

În timpul interacțiunii apei, a ionilor de săruri minerale și a produselor fotosintezei, sunt sintetizați produsele metabolismului primar și secundar.
Sub influența presiunii rădăcinii și a transpirației, ionii de soluții apoase de substanțe minerale și substanțe organice se deplasează de-a lungul vaselor xilemului rădăcinii de-a lungul curentului ascendent în tulpină și frunze.
Nutrienții (amidon, inulină etc.) sunt depozitați în rădăcini.
În rădăcini, se efectuează biosinteza metaboliților secundari (alcaloizi, hormoni și alte substanțe biologic active).
Substanțele de creștere sintetizate în zonele meristematice ale rădăcinilor (gibereline etc.) sunt necesare pentru creșterea și dezvoltarea părților aeriene ale plantei.
Datorită rădăcinilor, simbioza se efectuează cu microorganismele solului - bacterii și ciuperci.
Cu ajutorul rădăcinilor, are loc propagarea vegetativă a multor plante.

10. Unele rădăcini funcționează ca organ respirator (monstera, filodendron etc.).

11. Rădăcinile unui număr de plante funcționează ca rădăcini „îndoite” (ficus banyan, pandanus etc.).

12. Rădăcina este capabilă de metamorfoză (îngroșarea rădăcinii principale formează „rădăcini” în morcovi, pătrunjel etc .; îngroșarea rădăcinilor laterale sau accidentale formează tuberculi rădăcini în dalii, arahide, coajă etc., scurtarea rădăcinilor în bulbii plante).

Rădăcina este un organ axial, de obicei de formă cilindrică, cu simetrie radială, cu geotropism. 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, dar, la fel ca lăstarul, ramurile rădăcinii se formează sistemul rădăcină.

Sistemul radicular este colecția rădăcinilor unei plante. Natura sistemului radicular depinde de raportul dintre creșterea rădăcinilor principale, laterale și adventive.

^ Tipuri de rădăcini și sisteme radiculare.În embrionul semințelor, toate organele plantei sunt la început. Rădăcina principală, sau prima, se dezvoltă din rădăcină embrionară. Rădăcina principală este situată în centrul întregului sistem radicular, tulpina servește ca o extensie a rădăcinii și împreună formează o axă de ordinul întâi. Zona de la granița dintre rădăcina principală și tulpină se numește guler de rădăcină. Această tranziție de la tulpină la rădăcină se remarcă prin grosimea diferită a tulpinii și a rădăcinii: tulpina este mai groasă decât rădăcina. Secțiunea tulpinii de la gulerul rădăcinii până la primele frunze embrionare - se numesc cotiledonate genunchiul subcotiledonat sau hipocotil... Din rădăcina principală, rădăcinile laterale de ordine succesive se extind pe laturi. Un astfel de sistem rădăcină se numește pivot, în multe plante dicotiledonate, este capabil să se ramifice. Un sistem rădăcină ramificat este un tip de sistem rădăcină de atingere. Ramificarea laterală a rădăcinii se caracterizează prin faptul că rădăcinile noi sunt așezate la o anumită distanță de vârf și se formează endogen - în țesuturile interne ale rădăcinii părinte din ordinul anterior datorită activității periciclului. Cu cât rădăcinile laterale se îndepărtează de rădăcina principală, cu atât suprafața nutritivă a plantelor este mai mare, prin urmare există tehnici agronomice speciale care sporesc capacitatea rădăcinii principale de a forma rădăcini laterale, de exemplu, ciupirea sau picaj a rădăcinii principale cu l / 3 din lungimea sa. După scufundarea de ceva timp, rădăcina principală încetează să crească în lungime, în timp ce rădăcinile laterale cresc intens.

La plantele dicotiledonate, rădăcina principală, de regulă, persistă pe tot parcursul vieții, în monocotiledonate, rădăcina embrionară moare rapid, rădăcina principală nu se dezvoltă și se formează de la baza lăstarului clauze rădăcini care au și ramuri ale primei, celei de-a doua etc. Comenzi. Un astfel de sistem rădăcină se numește fibros. Rădăcinile adventive, ca și cele laterale, sunt așezate endogen. Se pot forma pe tulpini și frunze. Capacitatea plantelor de a dezvolta rădăcini accidentale este utilizată pe scară largă în creșterea plantelor în timpul propagării vegetative a plantelor (propagarea prin butași de tulpină și frunze). Butașii de tulpină la suprafață propagă salcie, plop, arțar, coacăz negru, etc; butași cu frunze - uzambara violet sau saintpaulia, unele tipuri de begonii. Butașii subterani de lăstari modificați (rizomi) sunt răspândiți de numeroase plante medicinale, de exemplu, crinul văii, kupenu officinalis etc. .), creând astfel nutriție suplimentară.

La plantele cu spori superiori (leșii, cozi de cal, ferigi), rădăcina principală nu apare deloc, ele formând doar rădăcini accidentale care se extind din rizom. La multe plante rizom erbacee dicotiledonate, rădăcina principală se stinge adesea și predomină sistemul rădăcinilor accidentale care se extind de la rizomi (curge, urzică, ranuncul târâtor etc.).

În ceea ce privește adâncimea de pătrundere în sol, primul loc aparține sistemului rădăcinii robinetului: adâncimea record de penetrare a rădăcinilor, conform unor informații, ajunge la 120 m! Cu toate acestea, sistemul radicular fibros, având în principal rădăcini superficiale, contribuie la crearea unei acoperiri de gazon și previne eroziunea solului.

Lungimea totală a rădăcinilor din sistemul radicular este diferită, unele rădăcini ajung la câteva zeci sau chiar sute de kilometri. De exemplu, la grâu, lungimea tuturor firelor de rădăcină ajunge la 20 km, iar la secara de iarnă, lungimea totală a rădăcinilor de ordinul întâi, al doilea și al treilea este de peste 180 km, și cu adăugarea rădăcinilor de ordinul al patrulea - 623 km. În ciuda faptului că rădăcina crește de-a lungul vieții sale, creșterea sa este limitată de influența rădăcinilor altor plante.

Gradul de dezvoltare a sistemelor radiculare pe soluri diferite în diferite zone naturale nu este același. De exemplu, în deșerturile nisipoase, unde apele subterane sunt adânci, rădăcinile unor plante merg la o adâncime de 40 m sau mai mult (cereale Selin, pisici din familia Legume etc.). Plantele efemere semidesertice au superficial sistemul radicular, care este adaptat absorbției rapide a umezelii timpurii a primăverii, care este suficientă pentru trecerea rapidă a tuturor fazelor vegetației plantelor. Pe podzolurile argiloase, slab aerate din zona pădurii taiga, sistemul radicular al plantelor este concentrat în proporție de 90% în stratul superficial al solului (10-15 cm), plantele au „rădăcini hrănitoare” (molid european). De exemplu, în saxaul, rădăcinile folosesc umezeală din orizonturi diferite în perioade diferite ale anului.

Un factor foarte important în distribuția sistemului radicular este umiditatea. Direcția rădăcinilor este spre umiditate mai mare, totuși, în apă și în solul înundat, rădăcinile se ramifică mult mai slabe.

Gradul de dezvoltare a sistemelor radiculare, adâncimea pătrunderii rădăcinii și alte caracteristici plastice ale rădăcinii depind de condițiile externe și, în același timp, sunt atribuite ereditar fiecărei specii de plante.

^ Zone de rădăcină tânără.Într-o rădăcină tânără, există: 1) o zonă de diviziune acoperită de un capac radicular; 2) o zonă de întindere a celulei sau o zonă de creștere; 3) zona de aspirație sau zona firelor de păr; 4) zona conductoare.

^ Zona diviziei reprezintă vârful rădăcinii, acoperit la exterior capac radacina, protejarea meristemului apical sau apical. Vârful rădăcinii tinere este alunecos la atingere datorită mucusului secretat de celule. Pe măsură ce rădăcina crește în lungime, mucusul reduce frecarea vârfului rădăcinii asupra solului. Potrivit academicianului V.L. Komarov, capacul rădăcinii „sapă pământul”, protejează celulele care se despart de meristem de daune mecanice și, de asemenea, controlează geotropism pozitiv rădăcina în sine, adică promovează creșterea rădăcinii și pătrunderea ei în adâncurile solului. Capacul radicular este format din celule parenchimatoase vii care conțin boabe de amidon. Există o zonă de divizare sub acoperire sau con de rădăcină, reprezentat de țesutul educațional primar (meristem). Ca rezultat al divizării active a meristemului apical al rădăcinii, se formează toate celelalte zone și țesuturi ale rădăcinii. Zona de diviziune a rădăcinii tinere are o lungime de doar 1 mm. În exterior, diferă de alte zone în galben.

^ Zona de întindere, sau zona de creștere, cu o lungime de câțiva milimetri, este transparent exterior, constă din celule care practic nu se împart, dar se întind în direcție longitudinală. Celulele cresc în mărime, apar vacuole în ele. Celulele sunt caracterizate de turgere ridicată. În zona de întindere apare diferențierea țesuturilor conductoare primare și începe să se formeze țesuturile permanente ale rădăcinii.

Deasupra zonei întinse se află zona de aspirație. Lungimea sa este de 5 - 20 mm. Zona de aspirație este reprezentată de firele de păr rădăcinoase - excrescențe ale celulelor epidermice. Cu ajutorul firelor de păr rădăcină, soluțiile de apă și sare sunt absorbite din sol. Cu cât firele de păr sunt mai numeroase, cu atât suprafața de aspirație a rădăcinii este mai mare. Aproximativ 400 de fire de rădăcină pot fi localizate la 1 mm la suprafața rădăcinii. Firele de rădăcină sunt de scurtă durată, trăiesc 10 - 20 de zile, după care mor. Lungimea firelor de păr din diferite plante este cuprinsă între 0,5 - 1,0 cm. Firele de rădăcini tinere se formează deasupra zonei de întindere și mor deasupra zonei de absorbție, astfel încât zona firelor de păr rădăcină se mișcă constant pe măsură ce rădăcina crește și planta este capabilă pentru a absorbi apa și a dizolvat în ea substanțe nutritive din diferite orizonturi ale solului.

Deasupra zonei de aspirație începe zona de conducere sau zona rădăcinilor laterale. Soluțiile de apă și sare absorbite de rădăcină sunt transportate prin vasele lemnului până în părțile supraterane ale plantei.

Nu există limite ascuțite între zonele rădăcină, dar se observă o tranziție treptată.

6. Metamorfozarea rădăcinii. Semnificația lor biologică. Micoriza. Majoritatea plantelor din același sistem rădăcină au diferit distinct creştereși supt finaluri. Capetele de creștere sunt de obicei mai puternice, se prelungesc rapid și se deplasează mai adânc în sol. Zona de întindere din ele este bine exprimată, iar meristemele apicale funcționează energic. Terminațiile suge, care apar în număr mare pe rădăcinile de creștere, se prelungesc încet, iar meristemele lor apicale aproape că nu mai funcționează. Terminațiile de supt par să se oprească în sol și să-l „suge” intens.

La plantele lemnoase, groase scheleticși semischeletal rădăcini pe care de scurtă durată lobi de rădăcină... Lobii rădăcinii, care se înlocuiesc continuu, includ terminații de creștere și supt.

Dacă rădăcinile îndeplinesc funcții speciale, structura lor se schimbă. Se numește o modificare a organului ascuțită, fixată ereditar, cauzată de o schimbare a funcțiilor metamorfoză... Modificările rădăcinii sunt foarte diverse.

Rădăcinile multor plante formează o simbioză cu hifele ciupercilor din sol, numite micoriza(„Rădăcină de ciuperci”). Micoriza se formează pe rădăcinile de supt în zona de absorbție. Componenta fungică face ca rădăcinile să obțină mai ușor apă și elemente minerale din sol, adesea hifele fungice înlocuind firele de păr. La rândul său, ciuperca primește carbohidrați și alți nutrienți de la plantă. Există două tipuri principale de micorize. Hife ectotrofă micoriza formează o copertă care învelește rădăcina din exterior. Ectomicoriza este răspândită în copaci și arbuști. Endotrof micoriza se găsește în principal la plantele erbacee. Endomicoriza se află în interiorul rădăcinii, hifele sunt introduse în celulele parenchimului crustal. Nutriția microtrofică este foarte răspândită. Unele plante, de exemplu orhideele, nu pot exista deloc fără simbioză cu ciuperci.

Formații speciale apar pe rădăcinile leguminoaselor - noduliîn care se instalează bacterii din genul Rhizobium. Aceste microorganisme sunt capabile să asimileze azotul molecular atmosferic, transformându-l într-o stare legată. Unele dintre substanțele sintetizate în noduli sunt asimilate de plante, bacteriile, la rândul lor, folosesc substanțe în rădăcini. Această simbioză are o mare importanță pentru agricultură. Leguminoasele sunt bogate în proteine datorită sursei lor suplimentare de azot. Acestea oferă produse alimentare valoroase și furaje și îmbogățesc solul cu substanțe azotate.

Foarte răspândit depozitare rădăcini. De obicei sunt îngroșate și parenchim puternic. Se numesc rădăcini adventive puternic îngroșate conuri de rădăcină, sau tuberculi rădăcini(dalie, unele orhidee). Multe plante, mai des bienale, cu un sistem de rădăcină, dezvoltă o formație numită legume rădăcinoase... Atât rădăcina principală, cât și partea inferioară a tulpinii sunt implicate în formarea culturii rădăcinii. La morcovi, aproape întreaga recoltă de rădăcini este alcătuită din rădăcină, în napi, rădăcina formează doar partea inferioară a recoltei de rădăcină ( orez. 4.12).

Culturile de rădăcini ale plantelor cultivate au apărut ca urmare a selecției pe termen lung. În culturile rădăcinoase, parenchimul de stocare este foarte dezvoltat și țesuturile mecanice au dispărut. La morcovi, pătrunjel și alte parenchime umbrelă, parenchimul este puternic dezvoltat în floem; în napi, ridichi și alte crucifere, în xilem. La sfecla, substanțele de rezervă sunt depuse în parenchimul format de activitatea mai multor straturi suplimentare de cambium ( orez. 4.12).

Se formează multe plante bulbice și rizom retractoare, sau contractilă rădăcini ( orez. 4.13, 1). Pot scurta și retrage lăstarii în sol la adâncimea optimă în timpul secetei de vară sau a înghețului de iarnă. Rădăcinile retractante au baze îngroșate cu rugozitate transversală.

Respirator rădăcini sau pneumatofori (orez. 4.13, 2) se formează în unele plante lemnoase tropicale care trăiesc în condiții de lipsă de oxigen (taxodiu sau chiparos de mlaștină; plante de mangrove care trăiesc de-a lungul țărmurilor mlăștinoase de pe coastele oceanului). Pneumatoforii cresc vertical în sus și ies deasupra suprafeței solului. Printr-un sistem de găuri din aceste rădăcini asociate cu aerenchimul, aerul pătrunde în organele subacvatice.

La unele plante, pentru a menține lăstarii în aer, suplimentar de sprijin rădăcini. Se îndepărtează de ramurile orizontale ale coroanei și, după ce au ajuns la suprafața solului, se ramifică intens, transformându-se în formațiuni coloane care susțin coroana copacului ( columnar rădăcini de banyan) ( orez. 4.15, 2). Pompos rădăcinile se extind de la porțiunile inferioare ale tulpinii, oferind tulpină stabilitate. Acestea se formează în plante de mangrove, comunități de plante care se dezvoltă pe oceanele tropicale inundate în timpul mareei ( orez. 4.15, 3), precum și în porumb ( orez. 4.15, 1). Ficus forme cauciucate ca de bord rădăcini. Spre deosebire de coloane și stilted, acestea nu sunt de origine accidentală, ci rădăcini laterale.

Orez. 4.15. ^ Rădăcini de sprijin: 1 - rădăcini de porumb stiltate; 2 - rădăcinile unui stâlp de banian; 3 - rădăcini stilted de rhizophora ( etc.- zona de maree; din- zona de maree joasă; nămol- suprafața fundului noroios).

Conceptul de evadare. Disecția morfologică a lăstarului. Noduri și interzile. Creșterea lăstarilor apicali. Structura și activitatea conului sunt în creștere. Un lăstar este o tulpină cu frunze și muguri situate pe ea.

Zonele tulpinii unde se dezvoltă frunzele numite noduri.
Secțiuni de tulpină între cele mai apropiate două noduri numite internoduri.
Unghiul dintre foaie și internodul de mai sus numit axila frunzelor.
În axila frunzei se formează un mugur axilar. Evadarea constă în repetarea secțiunilor - metameri.
Un metamer include internod, nod, frunză și mugur axilar. Un lăstar este un complex format dintr-o tulpină și frunze. Lăstarul primar este așezat în embrion, unde este reprezentat de rinichi. Mugurul constă dintr-o tulpină embrionară - un epicotil, un meristem apical și una sau mai multe primordii de frunze (primordii de frunze). Când semințele germinează, tulpina se prelungește. Noi primordii de frunze se dezvoltă din meristemul apical, din primordia frunzelor frunzele se dezvoltă și în axile frunzelor se formează primordii renale. Acest algoritm de dezvoltare poate fi repetat de multe ori în timpul formării sistemului de lăstare a plantelor.

În lăstarul format, se disting noduri - o parte a lăstarului, unde frunza este conectată la tulpină; internoduri - parte a lăstarilor dintre noduri, de obicei aceasta face parte din tulpină; axile frunzelor - unghiul dintre frunză și partea ascendentă a tulpinii.

Mugurii fac, de asemenea, parte din lăstari. Acesta este, în primul rând, mugurul apical, care reprezintă conul de creștere al lăstarului. ÎN axile frunzelor la plantele de sămânță se formează muguri axilari sau laterali. Dacă se dezvoltă unul peste celălalt (caprifoi, nuc, robinia etc.), atunci se numesc serial. Dacă mugurii se dezvoltă în axilele frunzelor unul lângă celălalt (prune, cereale etc.), atunci acestea se numesc colaterale. Rinichii se pot forma endogen în regiunea internodului. Acești rinichi se numesc rinichi accidentali.

La copaci și arbuști cu climă rece și temperată, se formează muguri de iarnă sau dormitori, care sunt adesea numiți ochi. Din acești muguri se dezvoltă noi lăstari anul viitor. Frunzele exterioare ale acestor muguri se dezvoltă de obicei în solzi de muguri, care protejează părțile interioare ale mugurelui de deteriorare.

Mugurii hibernanți sau latenți se formează, de asemenea, în ierburi perene, pe acele organe care nu mor pentru iarnă, adică pe rizomi, la baza tulpinilor etc. Acești muguri se numesc muguri de reînnoire. Din ele se dezvoltă lăstari aerieni primăvara.

Toți mugurii de mai sus se numesc vegetativi. Astfel de rinichi constau dintr-un vârf, noduri rudimentare, internoduri rudimentare, primordia frunzelor, deasupra cărora se pot dezvolta primordii renale și frunze rudimentare.

De la un rinichi care nu are primordie renală, un simplu sau neramificat evadarea... De la un rinichi cu primordie renală, un ramificat evadarea.

În plus, plantele de sămânță au și muguri generativi. Acestea sunt muguri de flori și muguri care dau naștere la conuri de gimnospermă. Se deosebesc de aspectul vegetativ. Pe lângă vârf, internoduri rudimentare și noduri rudimentare, astfel de muguri au primordii care dau naștere unor părți ale florii sau părți ale conurilor. La mugurii care dau naștere inflorescențelor se formează primordii înflorite.

În cele din urmă, există așa-numiții muguri amestecați, din care se formează lăstari cu frunze și flori.

Caracteristicile morfologice ale lăstarului implică o descriere a structurii nodurilor, internodurilor și mugurilor. Tipul aranjamentului frunzelor trebuie indicat. La majoritatea plantelor, este alternativ - există o frunză în nod, dar poate fi opusă sau înfundată. Un anumit tip de aranjament de frunze formează un mozaic de frunze, care utilizează cel mai bine spațiul pentru a asigura o iluminare uniformă a frunzei.

Împărțirea frunzelor în trei categorii este, de asemenea, asociată cu procesul de creștere și dezvoltare a lăstarilor: frunze inferioare, frunze mijlocii, frunze apicale sau superioare. În descrierea morfologică a frunzelor, frunzele mijlocii sunt de obicei descrise, dar o descriere morfologică completă necesită o descriere separată a tuturor categoriilor de frunze, deoarece chiar frunze mijlocii diferențe pe un singur film. Acest fenomen se numește heterofilie sau variegare.

Creșterea lăstarilor apicali - creșterea lăstarului în lungime datorită modificării conului de creștere, inițierii și creșterii frunzelor rudimentare la baza sa. În procesul de modificare, conul de creștere crește în lungime, devine mai complex și își schimbă forma.

Bud... Aceasta este o evadare rudimentară. Se compune dintr-o axă meristematică care se termină cu un con de creștere (tulpină rudimentară) și primordia frunzelor (frunze rudimentare), adică dintr-o serie de metamere rudimentare. Frunzele diferențiate situate dedesubt acoperă conul de creștere și primordia. Așa funcționează rinichiul vegetativ. Într-un mugur vegetativ-reproductiv, conul de creștere se transformă într-o floare rudimentară sau inflorescență rudimentară. Mugurii de reproducere (flori) constau doar dintr-o floare rudimentară sau inflorescență și nu au rudimentele frunzelor fotosintetice.

13. Lăstari metamorfozați.

Aspectul lor este adesea asociat cu îndeplinirea funcțiilor unui container pentru produse de rezervă, transferul condițiilor nefavorabile ale anului și reproducerea vegetativă.

Rizom- Acesta este un lăstar subteran peren cu o direcție de creștere orizontală, ascendentă sau verticală, care îndeplinește funcțiile de acumulare a produselor de rezervă, reînnoire, reproducere vegetativă. Rizomul are frunze reduse sub formă de solzi, muguri, rădăcini adventive. Produsele de rezervă se acumulează în partea tijei. Creșterea și ramificarea au loc în același mod ca într-o lăstare normală. Rizomul se distinge de rădăcină prin prezența frunzelor și absența unui capac radicular la vârf. Rizomul poate fi lung și subțire (iarba de grâu) sau scurt și gros. Lăstarii aerieni anuali se formează anual din mugurii apicali și axilari. Părțile vechi ale rizomului se sting treptat. Plantele cu rizomi lungi orizontali care formează mulți lăstari aerieni ocupă rapid o suprafață mare, iar dacă acestea sunt buruieni (iarba de grâu), atunci lupta împotriva lor este destul de dificilă. Astfel de plante sunt folosite pentru fixarea nisipurilor (spiculete, aristide). În pajiști, cerealele cu rizomi orizontali lungi sunt numiți rizomi (iarbă îndoită, albastră), iar cu cele scurte - stufoase (timote, whiteus). Rizomii se găsesc în principal în plantele erbacee perene, dar uneori în arbuști (euonymus) și arbuști (lingonberry, afine).

Tubercul- Aceasta este o parte îngroșată a filmării, un container pentru produse de rezervă. Tuberculii sunt supraterani și subterani.

Tubercul aerian este o îngroșare a tragerii principale (cohlrabi) sau laterale (orhidee tropicale) și poartă frunze normale.

Tubercul subteran- îngroșarea hipocotilului (ciclamenului) sau a lăstarului subteran de scurtă durată - stolon (cartof). Frunzele de pe tubercul subteran sunt reduse, în axile lor există muguri, numiți ochi.

Stolon suprateran- Acesta este un lăstar târâtor de scurtă durată, care servește la distribuție (capturarea teritoriului) și reproducere vegetativă. Are noduri lungi și frunze verzi. Rădăcinile adventive se formează pe noduri și se formează o lăstare scurtată (rozetă) din mugurul apical, care, după moartea stolonului, continuă să existe independent. Stolonul suprateran crește pentru sympodialia. Stolonii supraterani, care au pierdut funcția de fotosinteză și îndeplinesc în principal funcția de reproducere vegetativă, sunt uneori numiți mustăți (căpșuni).

Bec- Aceasta este o tulpină scurtată (de jos), care poartă numeroase frunze adiacente și rădăcini accidentale. Există un rinichi în partea de sus a fundului. La multe plante (ceapă, lalea, zambilă etc.), din acest mugur se formează o lăstare aeriană, iar din mugurul axilar lateral se formează un nou bulb. Cântarele exterioare sunt în majoritatea cazurilor uscate, filmate și îndeplinesc o funcție de protecție, cele interioare sunt cărnoase, umplute cu produse de rezervă. Forma bulbului este sferică, ovoidală, turtită etc.

Corm asemănător exterior cu o ceapă, dar toate cântarele sale de frunze sunt uscate, iar produsele de rezervă sunt depuse în partea de tulpină (șofran, gladiol).

Spini au origini diferite - de la lăstari (măr, pară, pădure, păducel, gleditie, citrice), frunze (afine) sau părți ale acestuia: rahis (astragalus), stipule (salcâm alb), parte a plăcii (Compositae). Spinii sunt caracteristici plantelor din habitate calde și uscate.

Antene sunt formate dintr-un lăstar (struguri), o frunză sau părțile sale: rahis și mai multe frunze (mazăre), o farfurie (rang.), stipule (sarsaparilla). Sunt folosite pentru a se atașa la suport.

Filoclade- Acestea sunt lăstari plate, cu frunze, situate în axilele frunzelor reduse. Pe ele se formează flori. Se găsesc în plante în principal în habitate aride (măcelar, filant). Aparate de pescuit- frunze modificate caracteristice plantelor insectivore (sundew, flycatcher). Acestea sunt sub formă de urcele, urne, bule sau plăci de trântire și rulare. Micile insecte, care intră în ele, mor, se dizolvă cu ajutorul enzimelor și sunt consumate de plante ca o sursă suplimentară de minerale.

Rădăcina este elementul axial subteran al plantelor, care este partea lor cea mai importantă, principalul lor organ vegetativ. Datorită rădăcinii, planta este fixată în sol și este păstrată acolo pe tot parcursul ciclului de viață și este, de asemenea, furnizată cu apă, minerale și substanțe nutritive conținute în ea. Există diferite tipuri și tipuri de rădăcini. Fiecare dintre ele are propriile sale caracteristici distinctive. În acest articol vom analiza tipurile existente de rădăcini, tipurile de sisteme rădăcină. De asemenea, vom face cunoștință cu trăsăturile lor caracteristice.

Care sunt tipurile de rădăcini?

Rădăcina standard este caracterizată printr-o formă cilindrică filiformă sau îngustă. În multe plante, pe lângă rădăcina principală (principală), se dezvoltă și alte tipuri de rădăcini - laterale și accidentale. Să aruncăm o privire mai atentă asupra a ceea ce sunt.

Rădăcina principală

Acest organ vegetal se dezvoltă din rădăcina embrionară a sămânței. Rădăcina principală este întotdeauna una (alte tipuri de rădăcini de plante sunt de obicei plural). Este depozitat într-o plantă pe tot parcursul ciclului său de viață.

Rădăcina este caracterizată de geotropism pozitiv, adică, datorită gravitației, se adâncește în substrat vertical în jos.

Rădăcini adventive

Propozițiile subordonate sunt tipurile de rădăcini de plante care se formează pe celelalte organe ale acestora. Aceste organe pot fi tulpini, frunze, lăstari etc. De exemplu, cerealele au așa-numitele rădăcini primare adventive, care sunt așezate în tulpina embrionului semințelor. Se dezvoltă în procesul de germinare a semințelor aproape simultan cu rădăcina principală.

Există, de asemenea, tipuri de rădăcini adventive cu frunze (formate ca urmare a înrădăcinării frunzelor), tulpină sau nodală (formată din rizomi, noduri tulpini supraterani sau subterani) etc. Rădăcini puternice se formează pe nodurile inferioare, care se numesc aer ( sau sprijin) rădăcini.

Apariția rădăcinilor accidentale determină capacitatea plantei de propagare vegetativă.

Rădăcini laterale

Rădăcinile laterale se numesc rădăcini care apar ca o ramură laterală. Se pot forma atât pe rădăcinile principale, cât și pe cele adventive. În plus, ele se pot ramifica și de cele laterale, ca urmare a cărora se formează rădăcini laterale de ordine superioare (prima, a doua și a treia).

Organele laterale mari se caracterizează prin geotropism transvers, adică creșterea lor are loc într-o poziție aproape orizontală sau la un unghi față de suprafața solului.

Ce se numește sistemul rădăcină?

Sistemul radicular se numește toate tipurile și tipurile de rădăcini disponibile într-o singură plantă (adică totalitatea lor). În funcție de raportul dintre creșterea rădăcinilor principale, laterale și adventive, se determină tipul și caracterul acesteia.

Tipuri de sisteme rădăcină

Dacă rădăcina principală este foarte bine dezvoltată și este vizibilă printre rădăcinile unei alte specii, aceasta înseamnă că planta are un sistem de robinet. Este inerent în principal plantelor dicotiledonate.

Sistemul radicular de acest tip se distinge prin germinarea profundă în sol. De exemplu, rădăcinile unor ierburi pot pătrunde până la o adâncime de 10-12 metri (ciulin de scroafă, lucernă). Adâncimea de pătrundere a rădăcinilor copacilor în unele cazuri poate ajunge la 20 m.

Dacă rădăcinile adventive sunt mai pronunțate, dezvoltându-se în număr mare, iar cea principală se caracterizează printr-o creștere lentă, atunci se formează un sistem radicular, care se numește fibros.

De regulă, unele plante erbacee se caracterizează printr-un astfel de sistem. În ciuda faptului că rădăcinile sistemului fibros nu pătrund la fel de adânc ca cele ale sistemului tijei, ele împletesc mai bine particulele de sol adiacente acestora. Multe arbuști liberi și ierburi rizomice, care formează o cantitate abundentă de rădăcini subțiri fibroase, sunt utilizate pe scară largă pentru ancorarea râpelor, a solurilor pe versanți, etc.

Rădăcini modificate

În plus față de cele tipice descrise mai sus, există și alte tipuri de rădăcini și sisteme radiculare. Se numesc modificate.

Depozitarea rădăcinilor

Depozitarea include culturi de rădăcini și tuberculi rădăcini.

O cultură de rădăcină este o îngroșare a rădăcinii principale datorită depunerii de substanțe nutritive în ea. Partea inferioară a tulpinii este, de asemenea, implicată în formarea culturii de rădăcină. Constă în cea mai mare parte din material de bază pentru depozitare. Exemple de legume rădăcinoase includ pătrunjel, ridichi, morcovi, sfeclă etc.

Dacă rădăcinile laterale și accidentale sunt rădăcinile de depozitare îngroșate, atunci acestea se numesc tuberculi rădăcini (conuri). Sunt dezvoltate în cartofi, cartofi dulci, dalii etc.

Rădăcini aeriene

Acestea sunt rădăcini laterale care cresc în partea aeriană. Prezent într-o serie de plante tropicale. Apa și oxigenul sunt absorbite din aer. Se găsesc în plantele tropicale care cresc în condiții de lipsă de minerale.

Rădăcini respiratorii

Acesta este un tip de rădăcini laterale care cresc în sus, ridicându-se deasupra suprafeței substratului, a apei. Aceste tipuri de rădăcini se formează în plante care cresc pe soluri prea umede, în condiții de mlaștină. Cu ajutorul unor astfel de rădăcini, vegetația primește oxigenul lipsă din aer.

Rădăcini de susținere (de tip tablă)

Aceste tipuri de rădăcini ale copacilor sunt caracteristice speciilor mari (fag, ulm, plop, tropical etc.). Sunt creșteri verticale triunghiulare formate din rădăcini laterale și care trec aproape sau deasupra suprafeței solului. Sunt numite și scânduri, deoarece seamănă cu scândurile care se sprijină de un copac.

Rădăcini de ventuze (haustoria)

Acesta este un tip de rădăcini adventive suplimentare care se dezvoltă pe tulpina plantelor cățărătoare. Cu ajutorul lor, plantele au capacitatea de a se atașa la un anumit suport și de a urca (țese). Astfel de rădăcini se găsesc, de exemplu, în ficusul tenace, iedera etc.

Rădăcini retractabile (contractile)

Tipic pentru plante, a căror rădăcină este redusă brusc în direcția longitudinală la bază. Un exemplu sunt plantele care au bulbi. Rădăcinile retractabile oferă bulbilor și culturilor rădăcinoase cu o anumită indentare în sol. În plus, prezența lor determină potrivirea strânsă a rozetelor (de exemplu, într-o păpădie) la sol, precum și poziția subterană a rizomului vertical și a gulerului rădăcinii.

Micoriza (rădăcină de ciupercă)

Micoriza se numește simbioză (coabitarea reciproc avantajoasă) a rădăcinilor plantelor superioare cu hife fungice, care le împletesc, îndeplinind funcțiile firelor de păr. Ciupercile oferă plantelor apă și substanțe nutritive dizolvate în ea. Plantele, la rândul lor, furnizează ciupercilor substanțele organice necesare vieții lor.

Micoriza este inerentă rădăcinilor multor plante superioare, în special a celor lemnoase.

Noduli bacterieni

Acestea sunt rădăcini laterale modificate, care sunt adaptate pentru coabitarea simbiotică cu bacterii care fixează azotul. Formarea nodulilor are loc datorită pătrunderii în rădăcinile tinere. Această conviețuire reciproc avantajoasă permite plantelor să primească azot, pe care bacteriile îl transferă din aer într-o formă accesibilă acestora. Bacteriilor li se oferă un habitat special în care pot funcționa fără a concura cu alte tipuri de bacterii. În plus, utilizează substanțe prezente în rădăcinile vegetației.

Nodulii bacterieni sunt caracteristici pentru plantele din familia leguminoaselor, care sunt utilizate pe scară largă ca ameliorante în rotațiile culturilor pentru a îmbogăți solul cu azot. Cele mai bune plante care fixează azotul sunt leguminoasele cu rădăcină, cum ar fi lucerna albastră și galbenă, roșu și sainfoin, carpen etc.

În plus față de metamorfozele de mai sus, există și alte tipuri de rădăcini, precum rădăcinile de sprijin (ajută la întărirea tulpinii), rădăcinile îndoite (ajută plantele să nu se înece în noroi lichid) și fraierii de rădăcini (au muguri adventivi și asigură propagare vegetativă).

Rădăcina este un organ axial cu simetrie radială și care crește în lungime atâta timp cât se păstrează meristemul apical. Rădăcina diferă morfologic de tulpină prin faptul că frunzele nu apar niciodată pe ea, iar meristemul apical este acoperit cu un capac de rădăcină. Ramificarea și inițierea mugurilor adventivi la plantele rădăcinoase au loc endogen (intrageneral) ca urmare a activității periciclului (meristem lateral primar).

Funcții de rădăcină:

1) Rădăcina absoarbe apa din sol cu minerale dizolvate în el;

2) îndeplinește un rol de ancorare, ancorând planta în sol;

3) servește ca depozit de substanțe nutritive;

4) participă la sinteza primară a unor substanțe organice;

5) îndeplinește funcția de propagare vegetativă la plantele care alăptează.

Clasificarea rădăcinilor. După origine, rădăcinile sunt împărțite în principale, accidentale și laterale. Rădăcina care se dezvoltă din rădăcina embrionară a sămânței se numește principalul; rădăcinile care apar pe alte organe de plante (tulpină, frunză, floare) sunt numite propoziții subordonate... Rolul rădăcinilor adventive în viața angiospermelor erbacee este enorm, întrucât la plantele adulte (atât monocotiledonate, cât și multe dicotiledonate), sistemul rădăcinii constă în principal (sau numai) din rădăcini adventive. Prezența rădăcinilor accidentale pe partea bazală a lăstarilor face posibilă propagarea artificială a plantelor în mod artificial - prin împărțirea lor în lăstari individuali sau grupuri de lăstari cu rădăcini accidentale.

În tulpinile tinere, primordia rădăcinilor adventive se formează endogen - din celulele parenchimului interfund, în cele vechi - din parenchimul din apropierea cambiumului razelor medulare, adică a cambiumului de origine parenchimatoasă. Rădăcinile accidentale ale tulpinilor monocotiledonate apar în parenchimul din jurul fasciculelor.

Latură rădăcinile se formează pe rădăcinile principale și accidentale. Ca urmare a ramificării lor ulterioare, apar rădăcini laterale de ordine superioare. Cel mai adesea, ramificarea are loc până la a patra până la a cincea ordine.

Se numește colecția tuturor rădăcinilor unei plante sistemul rădăcină.

după origine:

sistemul rădăcină principal se dezvoltă din rădăcina embrionară și este reprezentată de rădăcina principală (ordinul întâi) cu rădăcini laterale ale ordinelor a doua și ulterioare. Numai sistemul principal de rădăcini se dezvoltă în mulți copaci și arbuști și în anuale și unele dicotiledonate erbacee perene;

sistem rădăcină accidental se dezvoltă pe tulpini, frunze, uneori flori. O astfel de origine a rădăcinilor este considerată mai primitivă, deoarece este caracteristică rădăcinilor superioare de spori, care au doar un sistem de rădăcini accidentale. Sistemul de rădăcini adventive din angiosperme este format dintr-o sămânță în care se dezvoltă protocoam (tubercul germinal), iar pe el ulterior - rădăcini adventive;

sistem radicular mixt răspândită atât între dicotiledonate, cât și monocotioane. O plantă care a crescut dintr-o sămânță dezvoltă mai întâi un sistem principal de rădăcini, dar creșterea ei nu durează mult - se oprește adesea până la căderea primului sezon de creștere. În acest moment, un sistem de rădăcini accidentale se dezvolta în mod constant pe hipocotil, epicotil și metameri ulteriori ai lăstarului principal și, ulterior, pe partea bazală a lăstarilor laterali. În funcție de tipul de plante, acestea se formează și se dezvoltă în anumite părți ale metamerelor (în noduri, sub și deasupra nodurilor, la internoduri) sau pe toată lungimea lor.

Clasificarea sistemelor radiculare in forma.

Sistemul principal rădăcină se numește pivot dacă rădăcina principală le depășește în mod semnificativ pe cele laterale în lungime și grosime;

Cu o dimensiune similară a rădăcinilor principale și laterale, sistemul radicular fibros... Un sistem rădăcină mixt poate fi, de asemenea pivot dacă rădăcina principală este mult mai mare decât restul, fibros dacă toate rădăcinile sunt relativ identice ca mărime. Aceiași termeni se aplică sistemului rădăcină accidental.

Rădăcinile îndeplinesc adesea funcții diferite în cadrul aceluiași sistem rădăcină. Există rădăcini scheletice (de susținere, puternice, cu țesuturi mecanice dezvoltate), în creștere (în creștere rapidă, dar ramificație mică), supt (subțire, de scurtă durată, ramificare intensă).

Sistemele rădăcină și rădăcină

Rădăcină- principalul organ vegetativ al unei plante, care, într-un caz tipic, îndeplinește funcția de nutriție a solului. Rădăcina este un organ axial cu simetrie radială și care crește în lungime la nesfârșit datorită activității meristemului apical. Diferă de lăstar morfologic prin faptul că nu se formează niciodată frunze pe el, iar meristemul apical este întotdeauna acoperit cu un capac de rădăcină.

Pe lângă funcția principală de absorbție a substanțelor din sol, rădăcinile îndeplinesc și alte funcții:

1) rădăcinile întăresc („ancorează”) plantele din sol, fac posibilă creșterea pe verticală și ridicarea lăstarilor;

2) în rădăcini sunt sintetizate diverse substanțe, care apoi se deplasează către alte organe vegetale;

3) substanțele de rezervă pot fi depuse în rădăcini;

4) rădăcinile interacționează cu rădăcinile altor plante, microorganisme, ciuperci care trăiesc în sol.

Setul de rădăcini ale unui individ formează unul singur în termeni morfologici și fiziologici sistemul rădăcină.

Sistemele radiculare includ rădăcini de natură morfologică diversă - principal rădăcină, lateralși clauze rădăcini.

Rădăcina principală se dezvoltă din rădăcina embrionară. Rădăcini laterale se formează pe rădăcină (principală, laterală, subordonată), care în raport cu ele se notează ca matern... Ele apar la o anumită distanță de vârf, în direcția de la baza rădăcinii până la vârful acesteia. Rădăcinile laterale sunt așezate endogen, adică în țesuturile interne ale rădăcinii materne. Dacă ramificarea ar avea loc în vârf în sine, ar fi dificil ca rădăcina să avanseze în sol. Rădăcini adventive poate apărea pe tulpini, frunze și rădăcini. În ultimul caz, acestea diferă de rădăcinile laterale prin faptul că nu prezintă o ordine strictă de origine în apropierea vârfului rădăcinii materne și pot apărea în zonele vechi ale rădăcinii.

După origine, se disting următoarele tipuri de sisteme rădăcină ( orez. 4.1):

1) sistemul principal de rădăcină reprezentat de rădăcina principală (ordinul întâi) cu rădăcini laterale de ordinul al doilea și ulterior (la mulți arbuști și copaci, cele mai multe plante dicotiledonate);

2) sistem rădăcină accidental se dezvoltă pe tulpini, frunze; apare la majoritatea plantelor monocotiledonate și la multe plante dicotiledonate care se propagă vegetativ;

3) sistem radicular mixt format din rădăcinile principale și adventive cu ramurile lor laterale (multe dicotiledonate erbacee).

Orez. 4.1. Tipuri de sisteme rădăcină: A - sistemul principal rădăcină; B - sistem de rădăcini adventive; C - sistem de rădăcini mixte (A și B - sisteme de rădăcină cu robinet; B - sistem de rădăcini fibroase).

Distingeți în formă pivotși fibros sisteme rădăcină.

ÎN pivot sistemul rădăcină, rădăcina principală este foarte dezvoltată și clar vizibilă în restul rădăcinilor. ÎN fibros sistemul rădăcină, rădăcina principală este invizibilă sau nu, iar sistemul rădăcină este compus din numeroase rădăcini accidentale ( orez. 4.1).

Rădăcina are o creștere potențial nelimitată. Cu toate acestea, în condiții naturale, creșterea și ramificarea rădăcinilor este limitată de influența altor rădăcini și a factorilor ecologici ai solului. Cea mai mare parte a rădăcinilor se află în stratul superior al solului (15 cm), cel mai bogat în materie organică. Rădăcinile copacilor se adâncesc în medie cu 10-15 m, iar în lățime se extind de obicei dincolo de raza coroanelor. Sistemul radicular al porumbului merge la o adâncime de aproximativ 1,5 m și aproximativ 1 m în toate direcțiile de la plantă. O adâncime record de pătrundere a rădăcinilor în sol a fost observată în arbustul de mesquite din deșert - mai mult de 53 m.

Un tufiș de secară cultivat într-o seră avea o lungime totală a rădăcinii de 623 km. Creșterea totală a tuturor rădăcinilor într-o zi a fost de aproximativ 5 km. Suprafața totală a tuturor rădăcinilor din această plantă a fost de 237 m 2 și a fost de 130 de ori mai mare decât suprafața organelor supraterane.

Zone de rădăcină tânără - acestea sunt părți ale unei rădăcini tinere diferite ca lungime, care îndeplinesc funcții diferite și caracterizate prin anumite caracteristici morfologice și anatomice ( orez. 4.2).

Vârful rădăcinii este întotdeauna acoperit din exterior capac de rădăcină protejând meristemul apical. Capacul este format din celule vii și este reînnoit în mod constant: pe măsură ce celulele vechi se îndepărtează de suprafața sa, meristemul apical formează noi celule tinere care să le înlocuiască din interior. Celulele exterioare ale capacului rădăcinii se dezlipesc încă în viață, produc mucus abundent, ceea ce facilitează mișcarea rădăcinii printre particulele solide ale solului. Celulele din partea centrală a capacului conțin multe boabe de amidon. Aparent, aceste boabe servesc statoliti, adică sunt capabili să se miște în celulă atunci când poziția vârfului rădăcinii în spațiu se schimbă, datorită căreia rădăcina crește întotdeauna în direcția acțiunii gravitației ( geotropism pozitiv).

Sub capac este zona de diviziune, reprezentat de meristemul apical, ca urmare a activității căreia se formează toate celelalte zone și țesuturi radiculare. Zona de diviziune are o dimensiune de aproximativ 1 mm. Celulele meristemului apical sunt relativ mici, multifacetate, cu citoplasmă densă și un nucleu mare.

În urma zonei de diviziune este zona de întindere, sau zona de creștere... În această zonă, celulele aproape nu se împart, ci se întind puternic (cresc) în direcția longitudinală, de-a lungul axei rădăcinii. Volumul celulei crește datorită absorbției apei și formării de vacuole mari, în timp ce presiunea mare de turgere împinge rădăcina în creștere între particulele de sol. Extinderea zonei întinse este de obicei mică și nu depășește câțiva milimetri.

Orez. 4.2. Vedere generală (A) și secțiunea longitudinală (B) a capătului rădăcinii (schema): I - capac radacina; II - zonele de diviziune și extindere; III - zona de aspirație; IV - începutul zonei de conducere: 1 - rădăcină laterală în creștere; 2 - fire de rădăcină; 3 - rizoderm; 3а - exoderm; 4 - cortexul primar; 5 - endoderm; 6 - periciclu; 7 - cilindru axial.

Urmează zona de absorbție, sau zona de aspirație... În această zonă, țesutul integumentar este rizoderm(epible), celulele cărora poartă numeroase fire de rădăcină... Întinderea rădăcinilor se oprește, firele de păr rădăcină acoperă strâns particulele de sol și, parcă, cresc împreună cu ele, absorbind apa și sărurile minerale dizolvate în ea. Zona de absorbție se extinde până la câțiva centimetri. Această zonă este, de asemenea, numită zona de diferențiere, deoarece aici apare formarea țesuturilor primare permanente.

Durata de viață a părului rădăcinii nu depășește 10-20 de zile. Deasupra zonei de aspirație, unde dispar firele de rădăcină, zona... Prin această parte a rădăcinii, soluțiile de apă și sare absorbite de firele de păr sunt transportate către organele aflate la suprafață ale plantei. Rădăcinile laterale se formează în zona de conducere (fig. 4.2).

Celulele zonelor de aspirație și conducție ocupă o poziție fixă și nu se pot deplasa în raport cu suprafețele solului. Cu toate acestea, zonele în sine, datorită creșterii apicale constante, se mișcă continuu de-a lungul rădăcinii pe măsură ce capătul rădăcinii crește. Celulele tinere din partea zonei de întindere sunt în mod constant incluse în zona de absorbție și, în același timp, celulele îmbătrânite sunt excluse, trecând în compoziția zonei de conducere. Astfel, aparatul de aspirație a rădăcinilor este o formațiune mobilă care se mișcă continuu în sol.

În același mod în mod constant și natural în capătul rădăcinii, apar țesuturile interne.

Structura radiculară primară. Structura primară a rădăcinii se formează ca urmare a activității meristemului apical. Rădăcina diferă de lăstare prin faptul că meristemul său apical depune celulele nu numai spre interior, ci și spre exterior, completând capacul. Numărul și localizarea celulelor inițiale în vârfurile rădăcinii variază considerabil la plantele aparținând diferitelor grupuri taxonomice. Derivatele inițialelor, deja în apropierea meristemului apical, se diferențiază în meristeme primare - 1) protoderm, 2) meristem principalși 3) procambium(orez. 4.3). Din aceste meristeme primare din zona de absorbție se formează trei sisteme tisulare: 1) rizoderm, 2) cortexul primarși 3) cilindru axial (central), sau stele.

Orez. 4.3. Secțiunea longitudinală a vârfului rădăcinii de ceapă.

Rhizoderma (epible, epiderma radiculară) - țesut de aspirație format din protoderm, stratul exterior al meristemului rădăcinii primare. Funcțional, rizodermul este unul dintre cele mai importante țesuturi ale plantelor. Prin ea, apa și sărurile minerale sunt absorbite, interacționează cu populația vie a solului, substanțele care ajută nutriția solului sunt eliberate din rădăcină în sol prin rizoderm. Suprafața absorbantă a rizodermului este mult crescută datorită prezenței excrescențelor tubulare în unele dintre celule - fire de rădăcină(fig.4.4). Firele de păr au o lungime de 1-2 mm (până la 3 mm). O plantă de secară veche de patru luni avea aproximativ 14 miliarde de fire de rădăcină cu o suprafață de absorbție de 401 m2 și o lungime totală de peste 10.000 km. La plantele acvatice, părul rădăcinii poate lipsi.

Peretele părului este foarte subțire și constă din substanțe de celuloză și pectină. Straturile sale exterioare conțin mucus, ceea ce contribuie la stabilirea unui contact mai strâns cu particulele de sol. Mucusul creează condiții favorabile pentru așezarea bacteriilor benefice, afectează disponibilitatea ionilor din sol și protejează rădăcina de uscare. Fiziologic, rizodermul este extrem de activ. Absoarbe ionii minerali odată cu consumul de energie. Hialoplasma conține un număr mare de ribozomi și mitocondrii, care este caracteristică celulelor cu un nivel ridicat de metabolism.

Orez. 4.4. Secțiunea transversală a rădăcinii în zona de aspirație: 1 - rizoderm; 2 - exoderm; 3 - mezoderm; 4 - endoderm; 5 - xilem; 6 - floem; 7 - periciclu.

Din meristem principal format cortexul primar... Coaja principală a rădăcinii se diferențiază în: 1) exoderm- partea exterioară, situată direct în spatele rizodermei, 2) partea din mijloc - mezodermși 3) stratul cel mai interior - endoderm (orez. 4.4). Cea mai mare parte a scoarței primare este mezoderm format din celule parenchimatoase vii cu pereți subțiri. Celulele mezodermului sunt amplasate slab, gazele necesare respirației celulare circulă de-a lungul sistemului intercelular de-a lungul axei rădăcinii. La plantele mlaștine și acvatice, ale căror rădăcini nu au oxigen, mezodermul este adesea reprezentat de aerenchim. De asemenea, țesuturile mecanice și excretorii pot fi prezente în mezoderm. Parenchimul cortexului primar îndeplinește o serie de funcții importante: participă la absorbția și conducerea substanțelor, sintetizează diferiți compuși și substanțele nutritive de rezervă, cum ar fi amidonul, sunt adesea depuse în celulele cortexului.

Straturile exterioare ale cortexului primar care stau la baza rizodermului se formează exoderm... Exodermul apare ca un țesut care reglează trecerea substanțelor de la rizoderm la cortex, dar după moartea rizodermului deasupra zonei de absorbție, acesta apare pe suprafața rădăcinii și se transformă într-un țesut tegumentar protector. Exodermul se formează ca un singur strat (mai rar mai multe straturi) și constă din celule parenchimale vii strâns închise între ele. Pe măsură ce firele de rădăcină mor, pereții celulelor exodermului sunt acoperiți din interior cu un strat de suberină. În acest sens, exodermul este similar cu un dop de plută, dar, spre deosebire de acesta, are o origine primară, iar celulele exodermului rămân vii. Uneori, în exoderm există celule permeabile, cu pereți subțiri, neplută, prin care are loc absorbția selectivă a substanțelor.

Stratul cel mai interior al cortexului primar - endoderm... Înconjoară steaua sub forma unui cilindru continuu. Endodermul în dezvoltarea sa poate parcurge trei etape. În prima etapă, celulele sale sunt strâns adiacente între ele și au pereți primari subțiri. Pe pereții lor radiali și transversali, se formează îngroșări sub formă de cadre - Curele Caspari (orez. 4.5). Centurile celulelor vecine sunt strâns interconectate, astfel încât sistemul lor continuu este creat în jurul stelei. Suberina și lignina sunt depozitate în centurile Caspari, ceea ce le face impermeabile la soluții. Prin urmare, substanțele de la cortex la stelă și de la stelă la cortex pot trece doar prin simplast, adică prin protoplastele vii ale celulelor endodermice și sub controlul lor.

Orez. 4.5. Endoderm în prima etapă de dezvoltare (diagramă).

În a doua etapă de dezvoltare, suberina este depusă de-a lungul întregii suprafețe interioare a celulelor endodermice. În același timp, unele celule își păstrează structura primară. Aceasta este celulele de trecere, rămân vii și prin ele se face o legătură între cortexul primar și cilindrul central. De regulă, acestea sunt situate opuse razelor xilemului primar. La rădăcinile care nu au o îngroșare secundară, endodermul poate dobândi o structură terțiară. Se caracterizează printr-o îngroșare puternică și lignificare a tuturor pereților sau, mai des, pereții orientați spre exterior rămân relativ subțiri ( orez. 4.7). Celulele de trecere sunt păstrate și în endodermul terțiar.

Central(axial) cilindru, sau stele format în centrul rădăcinii. Deja aproape de zona de diviziune, se formează stratul cel mai exterior al stelei periciclu, ale cărei celule păstrează caracterul meristemului și capacitatea de a forma neoplasme pentru o lungă perioadă de timp. La o rădăcină tânără, periciclul constă dintr-un rând de celule parenchimatoase vii, cu pereți subțiri ( orez. 4.4). Periciclul are mai multe funcții importante. În majoritatea plantelor de sămânță, rădăcinile laterale sunt așezate în ea. La speciile cu creștere secundară, participă la formarea cambiului și dă naștere primului strat de felogen. În periciclu, apare adesea formarea de celule noi, care sunt apoi incluse în compoziția sa. La unele plante, rudimentele mugurilor adventivi apar și în periciclu. În rădăcinile vechi ale plantelor monocotiledonate, celulele periciclului sunt adesea sclerificate.

Există celule în spatele periciclului procambia care se diferențiază în țesuturi conductoare primare. Elementele floemului și xilemului sunt așezate într-un cerc, alternând între ele, și se dezvoltă centripet. Cu toate acestea, xilemul depășește de obicei floema în dezvoltarea sa și ocupă centrul rădăcinii. În secțiunea transversală, xilema primară formează o stea, între razele căreia există zone floare ( orez. 4.4). Această structură se numește fasciculul conductiv radial.

O stea xilem poate avea un număr diferit de raze - de la două la multe. Dacă sunt două, rădăcina se numește diarhic dacă trei - triarhic, patru - tetrarh, și dacă mult - poliarhică (orez. 4.6). Numărul razelor de xilem depinde de obicei de grosimea rădăcinii. În rădăcinile groase ale plantelor monocotiledonate, poate ajunge la 20-30 ( orez. 4.7).În rădăcinile uneia și aceleiași plante, numărul razelor de xilem poate fi diferit, în ramurile mai subțiri se reduce la două.

Orez. 4.6. Tipuri de structură a cilindrului axial al rădăcinii (diagramă): A - diarhic; B - triarhic; B - tetrarh; D - poliarhic: 1 - xilem; 2 - floem.

Separarea spațială a toroanelor floemului primar și xilemului situat la raze diferite și originea lor centripetă sunt trăsături caracteristice ale structurii cilindrului central al rădăcinii și au o mare semnificație biologică. Elementele xilemului sunt cât mai aproape de suprafața stelei, iar soluțiile provenite din scoarță pot pătrunde mai ușor în ele, ocolind floema.

Orez. 4.7. Secțiunea transversală a rădăcinii monocotiledonate: 1 - rămășițele rizodermului; 2 - exoderm; 3 - mezoderm; 4 - endoderm; 5 - celule de acces; 6 - periciclu; 7 - xilem; 8 - floem.

Partea centrală a rădăcinii este de obicei ocupată de unul sau mai multe vase mari de xilem. Prezența unui miez este în general atipică pentru rădăcină, cu toate acestea, în rădăcinile unor monocotioane, există o mică zonă de țesut mecanic în mijloc ( orez. 4.7) sau celule cu pereți subțiri care provin din procambiu (fig.4.8).

Orez. 4.8. O secțiune transversală a unei rădăcini de porumb.

Structura principală a rădăcinilor este caracteristică rădăcinilor tinere din toate grupurile de plante. La spori și plante monocotiledonate, structura primară a rădăcinii rămâne pe tot parcursul vieții.

Structura rădăcinii secundare. La gimnosperme și plante dicotiledonate, structura primară nu durează mult și deasupra zonei de absorbție este înlocuită cu una secundară. Îngroșarea secundară a rădăcinilor apare datorită activității meristemelor laterale secundare - cambiași filogena.

Cambium apare în rădăcini din celule procambiale meristematice sub forma unui strat intermediar între xilemul primar și floema ( orez. 4.9). În funcție de numărul de fire floare, se formează simultan două sau mai multe zone de activitate cambială. La început, straturile cambiale sunt separate unele de altele, dar în curând celulele periciclului aflate opuse razelor xilemului se împart tangențial și se alătură cambiului într-un strat continuu care înconjoară xilemul primar. Cambium se așează în straturi xilem secundar (lemn) si afara floema secundară (bast). Dacă acest proces durează mult, atunci rădăcinile ating o grosime considerabilă.

Orez. 4.9. Stabilirea și inițierea activității cambium la rădăcina unui răsad de dovleac: 1 - xilem primar; 2 - xilem secundar; 3 - cambium; 4 - floem secundar; 5 - floem primar; 6 - periciclu; 7 - endoderm.

Secțiunile cambiului care rezultă din periciclu constau din celule parenchimatoase și nu sunt capabile să depună elemente ale țesuturilor conductoare. Se formează raze primare primare, care sunt zone largi ale parenchimului între țesuturile conductoare secundare ( orez. 4.10). Nucleul secundar, sau grinzi din lemn de bast apar suplimentar cu îngroșarea prelungită a rădăcinii, de obicei sunt mai înguste decât cele primare. Razele de bază oferă o legătură între xilem și floema rădăcinii; transportul radial al diferiților compuși are loc de-a lungul acestora.

Ca urmare a activității cambiumului, floema primară este împinsă spre exterior și comprimată. Steaua xilemului primar rămâne în centrul rădăcinii, razele sale pot persista mult timp ( orez. 4.10), dar mai des centrul rădăcinii este umplut cu un xilem secundar, iar xilemul primar devine invizibil.

Orez. 4.10. Secțiunea transversală a rădăcinii de dovleac (structură secundară): 1 - xilem primar; 2 - xilem secundar; 3 - cambium; 4 - floem secundar; 5 - fascicul de miez primar; 6 - plută; 7 - parenchimul cortexului secundar.

Țesuturile cortexului primar nu pot urma îngroșarea secundară și sunt sortite morții. Acestea sunt înlocuite de un țesut tegumentar secundar - periderm, care se poate întinde pe suprafața rădăcinii de îngroșare datorită muncii felogenului. Phellogen este așezat în periciclu și începe să se întindă priza, și în interior - feloderm... Cortexul primar, tăiat de un dop din țesuturile vii interne, moare și este aruncat ( orez. 4.11).

Se formează celule de feloderm și parenchim, formate prin divizarea celulelor periciclului parenchimul cortexului secundarînconjurător de țesut conductiv (fig.4.10). În exterior, rădăcinile structurii secundare sunt acoperite cu periderm. Crusta se formează rar, numai pe rădăcinile vechi ale copacilor.

Rădăcinile perene ale plantelor lemnoase sunt adesea puternic îngroșate ca urmare a activității prelungite a cambiumului. Xilemul secundar din astfel de rădăcini fuzionează într-un cilindru solid, înconjurat la exterior de un inel de cambium și un inel solid de floem secundar ( orez. 4.11). În comparație cu tulpina, limitele inelelor anuale din lemnul rădăcinii sunt mult mai puțin pronunțate, bastul este mai dezvoltat, razele de bază sunt, de regulă, mai largi.

Orez. 4.11. O secțiune transversală a unei rădăcini de salcie la sfârșitul primului sezon de creștere.

Specializarea rădăcinii și metamorfoză. Majoritatea plantelor din același sistem rădăcină au diferit distinct creştereși supt finaluri. Capetele de creștere sunt de obicei mai puternice, se prelungesc rapid și se deplasează mai adânc în sol. Zona de întindere din ele este bine exprimată, iar meristemele apicale funcționează energic. Terminațiile suge, care apar în număr mare pe rădăcinile de creștere, se prelungesc încet, iar meristemele lor apicale aproape că nu mai funcționează. Terminațiile de supt par să se oprească în sol și să-l „suge” intens.

Figura 4.12. Culturi de rădăcini de morcovi (1, 2), napi (3, 4) și sfeclă (5, 6, 7) ( xilemul este negru pe secțiunile transversale; linia punctată orizontală arată marginea tulpinii și a rădăcinii).

Orez. 4.13. Metamorfoză rădăcină: 1 - cormi de gladiol cu rădăcini retractante îngroșate la bază; 2 - rădăcini respiratorii cu pneumatofori în avicenii ( etc.- zona de maree); 3 - rădăcini aeriene de orhidee.

Orez. 4.14. Parte a secțiunii transversale a unei rădăcini aeriene a unei orhidee: 1 - velamen; 2 - exoderm; 3 - cușcă de acces.

Orez. 4.15. Sprijină rădăcinile: 1 - rădăcini de porumb stiltate; 2 - rădăcini de banyan în formă de stâlp; 3 - rădăcini stilted de rhizophora ( etc.- zona de maree; din- zona de maree joasă; nămol- suprafața fundului noroios).

Rădăcină. Funcții. Tipuri de rădăcini și sisteme radiculare. Structura anatomică a rădăcinii. Mecanismul de intrare a soluției solului în rădăcină și mișcarea acesteia în tulpină. Modificări ale rădăcinilor. Rolul sărurilor minerale. Conceptul de hidroponie și aeroponie.

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

Vegetativ organe - părți ale corpului plantelor care îndeplinesc funcțiile de nutriție și metabolism. Evolutiv, au apărut ca urmare a complicației corpului plantelor atunci când au ajuns pe uscat și a dezvoltării mediului aerian și solului. Organele vegetative includ rădăcina, tulpina și frunza.

1. Sistemele rădăcină și rădăcină

Rădăcina este un organ axial al plantelor cu simetrie radială, crescând datorită meristemului apical și fără 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 raportul dintre creșterea și dezvoltarea rădăcinilor principale, laterale și accidentale. Rădăcina principală se dezvoltă din rădăcina embrionară și are geotropism pozitiv. Rădăcinile laterale apar pe rădăcinile principale sau accidentale ca ramificații. Se caracterizează prin geotropism transvers (diageotropism). Rădăcinile accidentale apar pe tulpini, rădăcini și rareori pe frunze. În cazul în care rădăcinile principale și laterale ale unei plante sunt bine dezvoltate, se formează un sistem de rădăcină, care poate conține și rădăcini accidentale. Dacă planta are o dezvoltare predominantă a rădăcinilor accidentale, iar rădăcina principală este invizibilă sau absentă, atunci se formează un sistem radicular fibros.

Funcții de rădăcină:

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

Ancorarea plantei în sol.

Sinteza produselor de metabolism primar și secundar.

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

Presiunea rădăcinii și transpirația asigură transportul soluțiilor apoase de substanțe minerale prin vasele xilemului rădăcinii (curent ascendent), către frunze și organe de reproducere.

În rădăcini se depun substanțele nutritive de rezervă (amidon, inulină).

Substanțele de creștere necesare pentru creșterea și dezvoltarea părților supraterane ale plantei sunt sintetizate în zonele meristematice.

Ei efectuează simbioza cu microorganismele solului - bacterii și ciuperci.

Asigurați propagarea vegetativă.

La unele plante (monstera, filodendron) funcționează ca un organ respirator.

Modificări ale rădăcinilor. De foarte multe ori rădăcinile îndeplinesc funcții speciale și, în acest sens, suferă modificări sau metamorfoze. Metamorfozele rădăcinii sunt ereditare.

Retractare (contractilă) rădăcinile plantelor bulbice servesc la scufundarea bulbului în sol.

Stocare rădăcinile sunt îngroșate și puternic parenchim. Datorită acumulării de substanțe de rezervă, acestea dobândesc ceapă, conică, tuberoasă și alte forme. Rădăcinile de depozitare includ 1) rădăcini la plantele bienale. Formarea lor implică nu numai rădăcina, ci și tulpina (morcovi, napi, sfeclă). 2) tuberculi radiculari - îngroșarea rădăcinilor accidentale. Se mai numesc conuri de rădăcină(dalie, cartof dulce, demachiant). Esențial pentru apariția timpurie a florilor mari.

Rădăcini - remorci au plante cataratoare (iedera).

Rădăcini aeriene tipic pentru epifite (orhidee). Acestea asigură plantei absorbția apei și a mineralelor din aerul umed.

Respirator rădăcinile sunt ale plantelor care cresc în soluri înundate. Aceste rădăcini se ridică deasupra suprafeței solului și alimentează părțile subterane ale plantei cu aer.

Pompos rădăcinile se formează în copaci care cresc în litoralul mării tropicale (mangrove). Întărește plantele în sol tremurat.

Micoriza- simbioza rădăcinilor plantelor superioare cu ciuperci din sol.

Noduli - creșteri tumorale ale scoarței rădăcinii ca urmare a simbiozei cu bacterii nodulare.

Rădăcinile coloanei (rădăcini - suporturi) sunt așezate accidental pe ramurile orizontale ale copacului, ajungând la sol, cresc, susținând coroana. Banyian indian.

La unele plante perene, mugurii adventivi sunt așezați în țesuturile rădăcinii, care ulterior se dezvoltă în lăstari terestri. Aceste lăstari se numesc fraieri de rădăcină,și plante - fraieri de rădăcină(aspen –Populustremula, zmeură –Rubusidaeus, ciulin de scroafă –Sonchusarvensis etc.).

Structura anatomică a rădăcinii.

La o rădăcină tânără, 4 zone se disting de obicei în direcția longitudinală:

Zona diviziunii 1 - 2 mm. Este reprezentat de vârful conului în creștere, unde are loc diviziunea celulară activă. Constă din celule ale meristemului apical și este acoperit cu un capac radicular. Are o funcție de protecție. La contactul cu solul, celulele capacului radicular sunt distruse cu formarea unei membrane mucoase. Se reface (capac radicular) datorită meristemului primar, iar în cereale - datorită unui meristem special - caliptrogen.

Zona de întindere este de câțiva mm. Diviziunea celulară este practic absentă. Celulele sunt întinse maxim datorită formării vacuolelor.

Zona de aspirație este de câțiva centimetri. Diferențierea și specializarea celulelor are loc în ea. Distingeți între țesutul tegumentar - epibleme cu firele de păr rădăcină. Celulele epiblemei (rizoderm) sunt vii, cu un perete subțire de celuloză. Creșterile lungi se formează din unele celule - fire de păr rădăcinoase. Funcția lor este absorbția soluțiilor apoase pe întreaga suprafață a pereților exteriori. Prin urmare, lungimea părului este de 0,15 - 8 mm. În medie, se formează de la 100 la 300 de fire de rădăcină pe 1 mm 2 din suprafața rădăcinii. Ei mor după 10 până la 20 de zile. joacă un rol mecanic (de susținere) - servesc drept suport pentru vârful rădăcinii.

Zona se întinde până la gulerul rădăcinii și reprezintă cea mai mare parte a lungimii rădăcinii. În această zonă, există o ramificare intensivă a rădăcinii principale și apariția rădăcinilor laterale.

Structura transversală a rădăcinii.

Pe o secțiune transversală în zona de absorbție a plantelor dicotiledonate și în monocotiledonate - și în zona de conducere, se disting trei părți principale: țesutul de absorbție integumentar, cortexul primar și cilindrul axial central.

Țesutul tegumentar și absorbant - rizodermul îndeplinește funcții tegumentare, absorbante și, parțial, de susținere. Este reprezentat de un strat de celule epibleme.

Coaja principală a rădăcinii este cea mai puternic dezvoltată. Constă din exoderm, mezoderm = parenchimul cortexului primar și endoderm. Celulele Exoderm sunt poligonale, strâns adiacente unele cu altele, dispuse în mai multe rânduri. Pereții lor celulari sunt impregnați cu suberină (suberinizare) și lignină (lignificare). Suberina asigură că celulele sunt impermeabile la apă și gaze. Lignina îi dă putere. Apa și sărurile minerale absorbite de rizoderm trec prin celulele cu pereți subțiri ai exodermului = celulele de trecere. Acestea sunt situate sub firele de păr. Pe măsură ce celulele rizodermului mor, ectodermul poate îndeplini și funcția integumentară.

Mezodermul este situat sub ectoderm și este format din celule parenchimatoase vii. Acestea îndeplinesc o funcție de stocare, precum și funcția de a transporta apă și săruri dizolvate în ea din firele de rădăcină în cilindrul axial central.

Stratul interior dintr-un singur rând al cortexului primar este reprezentat de endoderm. Se disting endodermul cu benzi Caspari și endodermul cu îngroșări în formă de potcoavă.

Endodermul cu centuri Caspari este etapa inițială a formării endodermului, în care numai pereții radiali ai celulelor sale sunt îngroșați datorită impregnării lor cu lignină și suberină.

La plantele monocotiledonate, celulele endodermului sunt în continuare saturate cu suberină pe pereții celulari. Ca urmare, doar peretele celular exterior rămâne neîngroșat. Dintre aceste celule, se observă celule cu membrane subțiri de celuloză. Acestea sunt celule de acces. Acestea sunt de obicei situate opuse razelor xilemice ale fasciculului de tip radial.

Se crede că endodermul este o barieră hidraulică, promovând mișcarea mineralelor și a apei din cortexul primar în cilindrul axial central și prevenind fluxul lor de revenire.

Cilindrul central axial este format dintr-un periciclu cu un singur rând și un fascicul fibros vascular radial. Periciclul este capabil de activitate meristematică. Formează rădăcini laterale. Pachetul fibros vascular este sistemul conducător al rădăcinii. În rădăcina plantelor dicotiledonate, fasciculul radial este format din 1 - 5 raze xileme. Monocotile au 6 sau mai multe raze xilem. Rădăcinile nu au un miez.

La plantele monocotiledonate, structura rădăcinii în timpul vieții plantei nu suferă modificări semnificative.

Pentru plantele dicotiledonate la marginea zonei de aspirație și a zonei de întărire (menținere), există o tranziție de la primar la structură secundară rădăcină. Procesul modificărilor secundare începe cu apariția straturilor de cambium sub zonele floemului primar, spre interiorul acestuia. Cambiul apare din parenchimul slab diferențiat al cilindrului central (stelei).

Între razele xilemului primar din celulele procambium (meristem lateral), se formează arcuri de cambium, care sunt închise pe periciclu. Periciclul formează parțial cambium și felogen. Zonele cambiale care apar din periciclu formează numai celule parenchimatoase ale razelor medulare. Celulele cambium depun xilemul secundar spre centru, iar floema secundară spre exterior. Ca rezultat al activității cambiumului, se formează fascicule vascular-fibroase colaterale deschise între razele xilemului primar, al căror număr este egal cu numărul razelor xilemului primar.

La locul periciclului, este așezat un cambium de plută (felogen), dând naștere peridermului, un țesut tegumentar secundar. Dopul izolează cortexul primar de cilindrul axial central. Coaja se stinge și este aruncată. Peridermul devine țesutul de acoperire. Iar rădăcina este de fapt reprezentată de cilindrul axial central. În chiar centrul cilindrului axial, razele xilemului primar sunt păstrate, iar fasciculele vascular-fibroase sunt situate între ele. Complexul de țesuturi din afara cambiului se numește cortex secundar. Acea. rădăcina structurii secundare este formată din xilem, cambiu, cortex secundar și plută.

Absorbția și transportul apei și mineralelor de către rădăcină.

Absorbția apei din sol și livrarea către organele terestre este una dintre cele mai importante funcții ale rădăcinii, care a apărut în legătură cu atingerea pământului.

Apa pătrunde în plante prin rizoderm, în zona de absorbție, a cărei suprafață este crescută datorită prezenței firelor de păr. În această zonă a rădăcinii, se formează xilemul, care asigură un flux ascendent de apă și minerale.

Planta absoarbe apa și mineralele independent una de cealaltă, deoarece aceste procese se bazează pe diferite mecanisme de acțiune. Apa pătrunde în celulele rădăcinii pasiv, datorită osmozei. În părul rădăcinii există un vacuol imens cu seva celulară. Potențialul său osmotic asigură fluxul de apă din soluția solului în părul rădăcinii.

Substanțele minerale pătrund în celulele rădăcinii în principal ca urmare a transportului activ. Absorbția lor este facilitată de eliberarea diferiților acizi organici de către rădăcină, care transformă compușii anorganici într-o formă disponibilă pentru absorbție.

La rădăcină, mișcarea orizontală a apei și a mineralelor are loc în următoarea secvență: părul rădăcinii, celulele parenchimului cortexului, endodermul, periciclul, parenchimul cilindrului axial, vasele radiculare. Transportul orizontal al apei și mineralelor are loc în trei moduri:

Calea prin apoplast (un sistem format din spații intercelulare și pereți celulari). Principal pentru transportul apei și al ionilor de substanțe anorganice.

Calea prin simplast (un sistem de protoplaste de celule conectate prin intermediul plasmodesmelor). Efectuează transportul de substanțe minerale și organice.

Calea vacuolară - mișcare de la vacuol la vacuol prin alte componente ale celulelor adiacente (membrane plasmatice, citoplasmă, tonoplast vacuol). Aplicabil exclusiv pentru transportul pe apă. Este nesemnificativ pentru rădăcină.

La rădăcină, apa se deplasează de-a lungul apoplastului către endoderm. Aici, înaintarea sa ulterioară este împiedicată de centurile Caspari, prin urmare, apă suplimentară intră în stelă de-a lungul simplastului prin celulele de trecere ale endodermului. Această comutare a căii asigură reglarea mișcării apei și a mineralelor din sol către xilem. În stelă, apa nu întâmpină rezistență și intră în vasele conductoare ale xilemului.

Transportul vertical al apei trece prin celulele moarte, astfel că mișcarea apei este asigurată de activitatea rădăcinii și a frunzelor. Rădăcina furnizează apă vaselor tulpinii sub presiune numită presiune a rădăcinii. Apare ca urmare a faptului că presiunea osmotică din vasele radiculare depășește presiunea osmotică a soluției solului datorită eliberării active de substanțe minerale și organice de către celulele radiculare în vase. Valoarea sa este de 1 - 3 atm.

Dovada presiunii radiculare este „strigătul plantei” și gutarea.

„Plânsul unei plante” - eliberarea fluidului din tulpina tăiată.

Gutarea este eliberarea de apă dintr-o plantă intactă prin vârfurile frunzelor atunci când se află într-o atmosferă umedă sau absoarbe intens apa și mineralele din sol.

Forța superioară a mișcării apei este forța de aspirație a frunzelor, asigurată de transpirație. Transpirația este evaporarea apei de la suprafața frunzelor. Forța de supt a frunzelor din copaci poate ajunge la 15 - 20 atm.

În vasele de xilem, apa se mișcă sub formă de fire continue de apă. Între moleculele de apă există forțe de adeziune (coeziune), ceea ce le face să se miște una după alta. Aderența moleculelor de apă la pereții vaselor de sânge (aderență) asigură un flux capilar ascendent de apă. Principala forță motrice este transpirația.

Pentru dezvoltarea normală a plantei, rădăcinile trebuie să fie prevăzute cu umiditate, aer proaspăt și sărurile minerale necesare. Toate aceste plante sunt obținute din sol, care este stratul fertil superior al pământului.

Pentru a crește fertilitatea solului, sunt introduse diferite îngrășăminte în el. Fertilizarea în timpul creșterii plantelor se numește pansament superior.

Există două grupe principale de îngrășăminte:

Îngrășăminte minerale: azot (azotat, uree, sulfat de amoniu), fosforic (superfosfat), potasiu (clorură de potasiu, cenușă). Îngrășămintele complete conțin azot, fosfor și potasiu.

Îngrășăminte organice - substanțe de origine organică (gunoi de grajd, excremente de păsări, turbă, humus).

Îngrășămintele cu azot se dizolvă bine în apă și favorizează creșterea plantelor. Sunt introduse în sol înainte de semănat. Pentru coacerea fructelor este necesară creșterea rădăcinilor, a bulbilor și tuberculilor, a îngrășămintelor cu fosfor și potasiu. Îngrășămintele cu fosfați sunt slab solubile în apă. Sunt aduse toamna, împreună cu gunoiul de grajd. Fosforul și potasiul cresc rezistența la frig a plantelor.

Plantele din sere pot fi cultivate fără sol, într-un mediu acvatic care conține toate elementele de care are nevoie o plantă. Această metodă se numește hidroponie.

Există, de asemenea, o metodă de aeroponie - cultura aeriană - atunci când sistemul radicular este în aer și irigat periodic cu o soluție nutritivă.