بیولوژی سیستم های ریشه توابع ریشه کارکردهای ریشه گیاه در تحقیقات دانشمندان

اصلی عملکرد ریشه گیاهبه شرح زیر:

• به عنوان اندام اصلی برای جذب عناصر معدنی از خاک عمل می کند.
• در ابتدا برخی از مواد آلی حاوی نیتروژن، فسفر و گوگرد را سنتز می کند.
• اغلب یک مخزن ذخیره مواد مغذی؛
• گیاه را در خاک لنگر می اندازد.

کارکردهای ریشه گیاه در تحقیقات دانشمندان

• حتی I. V. Michurin ثابت کرد که ریشه ها تأثیر بسیار مهمی بر تعدادی از ویژگی های فیزیولوژیکی گیاهان پیوندی دارند. ریشه گیاه وحشی، (به طور دقیق تر:) معمولاً کیفیت میوه را بدتر می کند، ریشه های رقم آن را بهبود می بخشد.
• L. S. Litvinov و N. G. Potapov نشان دادند که تبدیل برخی از مواد معدنی (بیشتر:) که از خاک به ترکیبات آلی پیچیده در بافت های ریشه رخ می دهد.
• به گفته N. G. Potapov، در ذرت، از 50 تا 70 درصد نیتروژن جذب شده به شکل ترکیبات آلی وارد قسمت هوایی می شود که تا 30 درصد آن توسط اسیدهای آمینه تشکیل می شود.
• A. L. Kursanov، با استفاده از C 14 و N 15، (جزئیات بیشتر:) ثابت کرد که دی اکسید کربن جذب شده توسط ریشه ها بخشی از اسیدهای آلی است. تبدیل فسفر و گوگرد نیز تا حدی در ریشه اتفاق می افتد.
• II Kolosov، با کار با P 32، مسئله تبدیل فسفر در ریشه ها را روشن کرد: از قبل به شکل نوکلئوپروتئین ها و لیپوئیدها وارد اندام های بالای زمین شد.
• A. A. Shmuk و G. S. Ilyina نشان دادند که تشکیل نیکوتین در ریشه گیاه اتفاق می افتد: هنگامی که تنباکو به ریشه های گوجه فرنگی و شب بو پیوند زده شد، هیچ نیکوتینی در برگ ها وجود نداشت.

همه این داده ها به امکان سنتز طیف گسترده ای از ترکیبات آلی در ریشه اشاره دارد.

ساختار ریشه

مورفولوژیکی و تشریحی ساختار ریشهبه خوبی برای جذب آب و مواد معدنی از خاک سازگار است. با این حال، کل ریشه در جذب عناصر معدنی و آب درگیر نیست، بلکه فقط منطقه جذب آن - بخشی از ریشه که موهای ریشه را حمل می کند.
نمودار منطقه رشد ریشه. 1 - ناحیه ریشه مو، 2 - منطقه افزایش طول، 3 - منطقه تقسیم سلولی شدید، 4 - کلاهک ریشه. کرک های ریشه سطح مکش ریشه را بسیار افزایش می دهد و در نتیجه سطح تماس ریشه و خاک افزایش می یابد. موهای ریشه بسیار کوتاه هستند و پس از 10-20 روز از بین می روند. موهای جدید ریشه دائماً در ناحیه ریشه در حال رشد تشکیل می شوند.

§ جذب آب و مواد معدنیمحلول خاک از طریق موهای ریشه وارد ریشه می شود. موها به طور فعال بر محتویات خاک تأثیر می گذارند و برجسته می شوند مواد مختلف، تسهیل جذب انتخابی یون ها از خاک. از آنجایی که غلظت مواد معدنی در شیره سلولی بیشتر از محلول خاک است، آب با املاح معدنی محلول در آن به صورت یون وارد موهای ریشه می شود. نقش پمپ در ریشه مو توسط واکوئل ها انجام می شود که در آنها غلظت نمک بیشتری نسبت به خاک ایجاد می شود. ورود نمک های معدنی به ریشه به دلیل انتقال فعال آنیون ها و کاتیون ها که بخشی از غشاها هستند با استفاده از انرژی ATP رخ می دهد. در این حالت تبادل یون بین خاک و ریشه می تواند رخ دهد. از آنجایی که غلظت شیره سلولی در واکوئل بیشتر از غلظت محلول خاک است، آب در فرآیند انتشار به داخل سلول می‌رود. از موهای ریشه، آب طبق همین اصل به داخل سلول های پارانشیم قشر می رود و از طریق سلول های عبوری آندودرم وارد عروق می شود. نیرویی که جریان آب را به رگ ها و همه اندام ها می رساند، فشار ریشه نامیده می شود. بر اساس قوانین هیدرواستاتیک، مقدار فشار تورگ (T) در تمام قسمت های سلول یکسان است، بنابراین نیروی مکش (S) در قسمتی که فشار اسمزی (P) بیشتر است بیشتر است. این قانون را می توان به صورت فرمولی بیان کرد:

S = P - T، که در آن S نیروی مکش است. P - فشار اسمزی؛ T - فشار تورگور.

جریان معکوس مایع توسط سلول‌های آندودرم با غشاهای متراکم که اجازه نمی‌دهند مواد محلول در آب به خاک برگردند و غلظت بالایی از شیره سلولی را در استوانه مرکزی ایجاد می‌کنند، جلوگیری می‌شود. بنابراین، حرکت آب و املاح محلول در آن توسط نیروی مکش موهای ریشه، فشار ریشه، نیروی چسبندگی بین مولکول‌های آب و دیواره‌های آوند و همچنین نیروی مکش برگ‌ها که دائماً آب را تبخیر می‌کند، تقویت می‌شود. ، آن را از ریشه جذب کنید.

§ دومین وظیفه اصلی ریشه تقویت گیاهان در خاک است.که به دلیل انشعاب ریشه اصلی اتفاق می افتد. انشعاب ریشه اصلی را ریشه های جانبی می گویند. آنها (به صورت درون زا) در دور چرخه قرار می گیرند و از طریق قشر اولیه خارج می شوند. با رشد ریشه اصلی، ریشه های جانبی مرتبه اول ظاهر می شوند که بعداً منشعب می شوند و ریشه های مرتبه دوم را تشکیل می دهند و از آنها ریشه های مرتبه سوم و ... تشکیل می شوند. شاخه شدن ریشه به تقویت گیاه در خاک و افزایش سطح جذب ریشه کمک می کند. از دیگر عملکردهای روت می توان به موارد زیر اشاره کرد.

§ سنتز مواد آلی.

§ موجودی مواد مغذی, چنین ریشه هایی به شدت ضخیم شده و عملکرد تامین مواد مغذی را انجام می دهند.

§ با توجه به ریشه، گیاهان با باکتری ها و قارچ ها ارتباط برقرار می کنند.ریشه مواد مختلفی را در خاک آزاد می کند و با قارچ ها و باکتری ها وارد همزیستی می شود.

§ از ریشه برای تکثیر رویشی استفاده می شود.

نفس ریشهبرای عملکرد طبیعی گیاه اهمیت زیادی دارد. مجموعه فرآیندهایی که تامین اکسیژن گیاه و حذف دی اکسید کربن و همچنین استفاده از اکسیژن توسط سلول ها و بافت ها برای اکسیداسیون مواد آلی با آزادسازی انرژی لازم برای زندگی گیاه را تضمین می کند. تنفس استانرژی تنفسی برای دریافت، انتقال و سنتز مواد ضروری است. از ترکیبات آلی حاصل از برگ ها و نمک های معدنی از خاک، بسیاری از مواد حیاتی در سلول های ریشه سنتز می شوند: اسیدهای آمینه، آنزیم ها و هورمون های گیاهی و غیره. دی اکسید کربن تشکیل شده در طول تنفس در متابولیسم و ​​ورود مواد به ریشه نقش دارد. ریشه های بسیاری گیاهان وحشیقادر به تحمل شرایط بی هوازی (بدون اکسیژن) است. اکثر گیاهان کشت شده هوازی هستند و قبل از تنفس آنها هیدرولیز (تبدیل پلیمرها به مونومر) و اکسیداسیون مواد آلی انجام می شود. تنفس یک فرآیند چند مرحله ای است. هنگام تنفس در سلول ها، اکسیژن تعدادی از مواد (عمدتاً کربوهیدرات ها) را اکسید می کند و انرژی آزاد می شود. مورد نیاز گیاهانبرای رشد، حرکت پروتوپلاسم، حرکت مواد. تنفس فرآیندی مخالف فتوسنتز است. در طی فتوسنتز، گیاه دی اکسید کربن و آب را جذب کرده و قند تشکیل می دهد. در طی تنفس، قندها اکسید می شوند و دی اکسید کربن و آب تشکیل می شوند:

فتوسنتز

6 (CO 2 + H 2 O ) C 6 H 12 O 6 + 6O 2

هنگامی که یک گرم مولکول قند در طی تنفس اکسید می شود، 674 کیلو کالری انرژی آزاد می شود. انرژی آزاد شده صرف انواع فرآیندهای بیوشیمیایی و فیزیکی می شود: سنتز مواد آلی، حرکت و جذب محلول ها، رشد و حرکت اندام ها. بخشی از انرژی آزاد شده در طول تنفس، گیاه به صورت گرما آزاد می کند. تنفس به ویژه در نقاط رشد ریشه شدید است. افزایش مقدار اکسیژن در هوا و همچنین کاهش جزئی محتوای آن، بر شدت تنفس تأثیر نمی گذارد و تنها کاهش 10-20 برابر اکسیژن در هوا نسبت به حالت عادی ضعیف می شود. تنفس ریشه وظایف خود را برای تأمین مواد مغذی گیاه تنها با مقدار کافی هوا در خاک انجام می دهد. بنابراین، هنگام رشد گیاهان، لازم است اطمینان حاصل شود که ریشه ها به طور مداوم دریافت می کنند هوای تازه. برای انجام این کار، خاک به طور منظم با کولتیواتور یا بیلنگ شل می شود. شل شدن خاک همچنین به حفظ رطوبت در مناطق خشک کمک می کند. هنگامی که خاک خشک می شود، یک پوسته روی سطح آن تشکیل می شود: به تبخیر سریع آب کمک می کند. در طول شل شدن، پوسته از بین می رود و رطوبت در لایه سطحی حفظ می شود. تبخیر آب از لایه های عمیق تر خاک متوقف می شود. جای تعجب نیست که شل شدن گاهی اوقات "آبیاری خشک" نامیده می شود. آنها می گویند: یک بار خوب شل کردن بهتر از دو بار آب دادن بد است. در تعدادی از گیاهان مردابی گرمسیری (جنگل حرا)، ریشه های تنفسی در روند تکامل رشد می کنند. آنها به صورت عمودی به سمت بالا بالا می روند ، در سطح آنها سوراخ هایی وجود دارد که از طریق آن هوا وارد ریشه ها می شود و سپس به قسمت هایی از گیاه غوطه ور در خاک باتلاقی می رود.

خاک- این سنگ مادر (خاک‌ساز) است که با عملکرد ترکیبی آب و هوا، موجودات گیاهی و جانوری، و در مناطق کشت‌شده و فعالیت‌های انسانی، فرآوری شده و قادر به تولید گیاهان است. ویژگی اصلی خاک حاصلخیزی است - توانایی برآوردن نیاز گیاهان به مواد مغذی، آب، هوا، گرما برای زندگی عادی و تولید محصول. خاک متفاوت است سنگ ها، ماسه یا خاک رس با وجود هوموس. حاصلخیزی خاک عمدتاً به ساختار خاک و ذخایر هوموس بستگی دارد. توانایی خاک در تشکیل کلوخه هایی با اندازه ها و اشکال مختلف را ساختمان خاک و خود کلوخه ها را ساختار می نامند. خاک ها بسته به وجود عناصر سازه ای، ساختاری و بدون ساختار هستند. خاک با ساختار مناسب خواص آب-هوای مطلوب خود را فراهم می کند. ترکیب خاک شامل ماسه، خاک رس و سایر مواد معدنی نامحلول و همچنین مواد معدنی محلول و هوموس است. خاک همچنین دارای هوا و آب است.

هوموس(هوموس) - مجموعه پیچیده ای از مواد آلی تشکیل شده در خاک در هنگام تجزیه بقایای گیاهی و حیوانی. هرچه لایه بالایی خاک حاوی هوموس ضخیم تر باشد، حاصلخیزتر است. حاصلخیزترین آنها چرنوزم های غنی از هوموس و خاک های چمنزار تیره دشت های سیلابی رودخانه ها هستند. خاکهای پودزولیک، رسی و شنی ساختاری ندارند و از نظر هوموس فقیر هستند، بنابراین حاصلخیز کمتری دارند.

بسته به محتوای ذرات ریز (رس) یا بزرگتر (شنی) در خاک، خاک ها به شنی سبک، لومی شنی، لومی و رسی تقسیم می شوند.

بهره وری محصولات زراعی به حاصلخیزی خاک بستگی دارد. زمین های زیر کشت حاصل فرآیندهای پیچیده کار طبیعی نسل های زیادی از مردم است. برخی از تأثیرات انسان بر خاک منجر به افزایش باروری آنها می شود، برخی دیگر به زوال، تخریب و مرگ می انجامد. خطرناک ترین پیامدهای تأثیر انسان بر خاک شامل فرسایش، آلودگی توسط بیگانگان است مواد شیمیایی، شور شدن، باتلاق شدن، حذف خاک برای سازه های مختلف (بزرگراه حمل و نقل، مخازن). کاهش مساحت خاک های حاصلخیزچندین برابر سریعتر از شکل گیری آنها رخ می دهد. حفاظت از خاک باید حفاظت از طبیعت، صرفه جویی در منابع و حفظ آنها را فراهم کند. فراهم كردن استفاده منطقیزمین های روسیه، کاداستر زمین دولتی نگهداری می شود که حاوی اطلاعاتی در مورد زمین های همه دسته ها است. کاداستر در سال 2001 تصویب شد و فعالیت های اصلی زیر را انجام می دهد:

1) اعمال کنترل بر استفاده و حفاظت از زمین.

2) نظارت بر زمین را انجام می دهد.

3) اراضی آلوده و تخریب شده را شناسایی می کند، پیشنهادهایی برای احیا و حفاظت از آنها تهیه می کند.

معرفی خاک‌ورزی بدون شخم محافظ خاک از اهمیت بالایی برخوردار است که فرآیندهای نیتریفیکاسیون در خاک را کند می‌کند، بار آفت‌کش را کاهش می‌دهد، محتوای نیترات‌ها را در محصولات کشاورزی کاهش می‌دهد و همچنین فرآیندهای بازیابی رطوبت‌سازی مواد آلی را تسریع می‌کند.

پایش زمین سیستمی برای نظارت بر وضعیت صندوق زمین برای تشخیص و ارزیابی به موقع تغییرات، پیشگیری و از بین بردن پیامدهای فرآیندهای منفی است. پایش زمین در سال 1371 تصویب شد و می باشد بخشی جدایی ناپذیرنظارت بر محیط زیست

کشور ما قانون زمین را تصویب کرده است. اقداماتی را برای بهبود حاصلخیزی خاک و حفاظت از آن فراهم می کند. استفاده نادرست از خاک، رعایت نکردن قوانین برای کشت محصولات می تواند منجر به تخریب ساختار خاک، فرسایش خاک، شور شدن و غرقابی شود. همه اینها حاصلخیزی خاک را بدتر می کند، عملکرد را کاهش می دهد. به همین دلیل است که انجام احیای زمین (بهسازی) اهمیت دارد.

کودها.موجودات گیاهی از ارگانیک و مواد معدنی، که شامل انواع مختلف است عناصر شیمیایی. برای رشد طبیعی گیاه، ریشه ها باید آب و املاح معدنی، عناصر ماکرو (P، N، K، Ca، Mg، Fe) و ریز عناصر را از خاک برسانند.
(B، Cu، Mn، Zn، Mo). شناخته شده است که نیتروژن بخشی از اسیدهای آمینه، پروتئین ها، ATP، ADP، ویتامین ها، آنزیم ها است. کمبود آن رشد گیاه را به تاخیر می اندازد. فسفر بخشی از ATP و ADP، اسیدهای آمینه، آنزیم ها است. پتاسیم بر وضعیت سیتوپلاسم، فشار اسمزی شیره سلولی و همچنین بر رشد گیاه تأثیر می گذارد. عناصر ماکرو و ریز برای زندگی گیاهان اهمیت زیادی دارند. هر یک از عناصر دارای ارزش فردی هستند و نمی توان آنها را با دیگری جایگزین کرد. با کمبود یا بیش از حد هر عنصر معدنی در خاک، نقض های مختلفی در فرآیندهای زندگی گیاهان رخ می دهد. بنابراین، در هنگام گرسنگی فسفر در گیاهان، سرکوب سنتز و پوسیدگی پروتئین های قبلاً تشکیل شده مشاهده می شود. کمبود پتاسیم رشد گیاهان را متوقف می کند، زیرا متابولیسم پروتئین ها و کربوهیدرات ها مختل می شود. کمبود آهن با رنگ سبز کم رنگ یا زرد کم رنگ به دلیل تشکیل ناکافی کلروفیل مشخص می شود. نمک های معدنی حاوی عناصر ماکرو و ریز در خاک پس از کانی سازی مواد آلی، انحلال مواد معدنی و جذب عناصر خاصی از جو توسط خاک تشکیل می شوند. عناصر ماکرو و ریز در لایه خاک حاصلخیز در ترکیب یافت می شوند ترکیبات مختلف. همه عناصر فوق در خاک وجود دارند، اما گاهی اوقات به مقدار ناکافی. هر ساله گیاهان مواد غذایی را از خاک خارج می کنند، خاک تخلیه می شود که باعث کاهش عملکرد گیاهان کشاورزی می شود. کودها برای بهبود تغذیه معدنی به خاک اعمال می شود. با استفاده از کودها، فرد به طور فعال در چرخه مواد در طبیعت دخالت می کند، تعادل مواد مغذی را در خاک ایجاد می کند. کودها در دوزهای معین و در زمان های معین به خاک داده می شوند که کیفیت خاک و تغذیه گیاه را بهبود می بخشد.

کودهای آلی، معدنی، مخلوط، سبز، باکتریایی وجود دارد.

کودهای آلی(کود، ذغال سنگ نارس، فضولات پرندگان، دوغاب، ساپروپل و غیره). آنها حاوی مواد مغذی به شکل ترکیبات آلی با منشا گیاهی و حیوانی هستند. کودهای آلی از قبل، معمولاً در پاییز، به خاک اعمال می شوند، زیرا به آرامی تجزیه می شوند و مدت زمان طولانیمی تواند گیاهان را با مواد مغذی معدنی تامین کند. کودهای آلی کامل هستند، آنها حاوی عناصر ماکرو و میکرو هستند. علاوه بر این، آنها بهبود می یابند مشخصات فیزیکیخاک: افزایش ساختار آن، افزایش نفوذپذیری آب، ظرفیت نگهداری آب، بهبود هوادهی، شرایط حرارتی، فعال کردن فعالیت میکروارگانیسم های ساکن در خاک.

کودهای معدنیاغلب حاوی یک یا دو باتری است، کمتر اوقات - بیشتر، سپس آنها پیچیده نامیده می شوند. کودهای معدنی آسانتر و سریعتر از کودهای آلی هستند، آنها در خاک تجزیه می شوند.

بسته به محتوای مواد معدنی، کودهای معدنی نیتروژن، فسفر و پتاس متمایز می شوند.

به کودهای نیتروژنیشامل: نیترات ها - پتاسیم، کلسیم و نیترات سدیم (نیتروژن به شکل NO آمونیوم).

به کودهای پتاسشامل: نمک های پتاسیم (سیلوینیت، کاینیت، کارنالیت)؛ کودهای پتاسیم غلیظ (کلرید پتاسیم، سولفات پتاسیم و غیره).

کودهای فسفاته- سوپر فسفات، سنگ فسفات، توماسلاگ. کودهای مخلوط شامل مواد معدنی آلی - هومات ها، هوموآموفوس، نیتروهومات ها، مخلوط های آلی و کودهای معدنی، اغلب کمپوست شده یا به صورت گلوله ساخته می شود. اینها عمدتاً محصولات شیمیایی مواد آلی (پیت)، آمونیاک، نیتریک یا اسید فسفریک هستند.

کودهای معدنیدر دوز کاملاً مشخص و در زمان معین وارد خاک می شوند. هر کود معدنی ویژگی های خاص خود را دارد. بنابراین، در بهار در طول دوره رشد، گیاه به نیتروژن نیاز دارد، زیرا به تجمع توده رویشی، افزایش کلروفیل و فتوسنتز کمک می کند. در زمان جوانه زدن و گلدهی، نیاز به فسفر و پتاسیم افزایش می یابد، زیرا فسفر، پتاسیم و منیزیم بر ساخت سلول های جدید در بافت های جنینی (بذر) تأثیر می گذارد. پتاسیم تأثیر مطلوبی بر تشکیل دانه ها و میوه ها دارد. با در نظر گرفتن نیازهای مختلف گیاهان به مواد مغذی معدنی در مراحل مختلف رشد، کودها نه تنها قبل از کاشت، بلکه در طول فصل رشد به صورت پانسمان و گاهی در کاشت ردیفی نیز استفاده می شود. اخیراً روش تغذیه برگی گسترش یافته است، زمانی که کودهای مایع به طور مستقیم روی گیاهان اغلب از هواپیما اسپری می شوند. مواد مغذی محلول توسط برگ ها جذب می شود. این روش به ویژه برای استفاده از ریز عناصر راحت است، زیرا به یکنواختی محلول ها روی برگ گیاهان و استفاده اقتصادی تر از کودهای کمیاب می رسد.

کودهای سبز. محصولاتی مانند لوپین، سرادلا، یونجه، نخود، شبدر، گندم سیاه، خردل و غیره در مناطقی که نیاز به کودهای آلی دارند کشت می شوند و در طول دوره بیشترین توده سبز، آنها را شخم می زنند. هنگامی که گیاهان در خاک تجزیه می شوند، مواد آلی تشکیل می شود.

کودهای باکتریایی. این شامل نیتراژین است. هنگام کاشت بذر گیاهان حبوبات استفاده می شود. برای فرهنگ‌های مختلف، اشکال خاصی از نیتراژین استفاده می‌شود، زیرا نژادهای باکتری ندول که روی ریشه‌های یک گونه رشد می‌کنند، نمی‌توانند روی ریشه‌های گونه‌های دیگر زندگی کنند. آزوتوباکترین حاوی کشت ازتوباکتر برای انواع خاصی از گیاهان کشت شده است. فسفروباکترین یک ترکیب حاوی باکتری است که ترکیبات آلی اسید فسفریک را معدنی می کند. از ترکیبات بور، مس، منگنز، مولیبدن، روی و کبالت به عنوان کودهای کوچک استفاده می شود.

دوز کودهای آلی و معدنی به محتوای مواد مغذی در خاک و نیازهای فردی گیاه بستگی دارد. کود زیاد در خاک به همان اندازه کم است. استفاده غیرمنطقی از کودها نه تنها به گیاهان، بلکه به خاک نیز آسیب جدی وارد می کند و در نهایت می تواند منجر به افزایش اسیدیته، شور شدن و در نتیجه از بین رفتن باروری شود. کودهای مصرفی بیش از حد در محصولات کشاورزی تجمع یافته و دارند اقدام مضرروی بدن انسان

اهمیت خاک ورزی.خاک ورزی یک اثر مکانیکی بر روی خاک توسط بدنه کار ماشین ها یا ابزار است که ایجاد خاک را تضمین می کند. بهترین شرایطبرای رشد محصولات زراعی

وظایف اصلی خاکورزی عبارتند از:

§ تغییر ساختار لایه زراعی خاک و وضعیت ساختاری آن برای ایجاد رژیم های آب-هوا و حرارتی مطلوب.

§ تقویت چرخه مواد مغذی با استخراج آنها از افق های عمیق تر خاک و قرار دادن آنها در معرض جهت لازمبرای فرآیندهای میکروبیولوژیکی

§ از بین بردن علف های هرز با تحریک جوانه زنی آنها، از بین بردن نهال ها، هرس نسل و خروج ریزوم ها به سطح.

§ ادغام کلش و کود.

§ تخریب آفات و عوامل بیماریزای گیاهان زراعی که در بقایای گیاهی یا در لایه های بالاییخاک

§ بهبود اساسی خاک های پادزولی و قلیایی با خاکورزی عمیق.

§ مبارزه با فرسایش آبی و بادی.

§ آماده سازی خاک برای کاشت و مراقبت از گیاه: تسطیح و متراکم کردن سطح خاک یا برعکس ایجاد سطح پشته ای، تپه زدن گیاهان و غیره.

§ تخریب پوشش گیاهی چند ساله در هنگام کشت زمین های بکر و آیش و همچنین لایه ای از علف های چند ساله کاشته شده.

ریشه بسیاری از گیاهان وحشی قادر به تحمل شرایط بی هوازی (بی هوازی) است. اکثر گیاهان کشت شده هوازی هستند و قبل از تنفس آنها هیدرولیز (تبدیل پلیمرها به مونومر) و اکسیداسیون بدون اکسیژن مواد آلی انجام می شود. قبل از کاشت گیاهان زراعی، شخم زدن در عمق 22-25 سانتی متری یا کندن اجباری است. خیش- روشی برای خاک ورزی که باعث بسته بندی و شل شدن لایه خاک کشت شده و همچنین بریدن قسمت زیرزمینی گیاهان با ترکیب کودها و بقایای گیاهی می شود. این رویداد کشاورزی در پاییز یا در اوایل بهار، قبل از کاشت، سخت گیری، کشت (شل شدن عمیق) به منظور بهبود تبادل گاز در خاک انجام می شود. پس از جوانه زنی و در طول فصل رشد، مراقبت از گیاه شامل سست کردن خاک (کشت)، کود دهی (کود دهی) و آبیاری است. شل شدندسترسی به ریشه ها و میکرو فلور خاک اکسیژن را فراهم می کند. کودها، به ویژه کودهای آلی، ساختار خاک و تغذیه خاک را بهبود می بخشند. آبیاریکمبود آب در زندگی گیاهان را جبران می کند. آب در حال تبخیر، از گرم شدن بیش از حد گیاهان جلوگیری می کند، حرکت مواد را از طریق گیاه تضمین می کند و تورور را حفظ می کند. با کمبود آب، تورگ گیاهان سقوط می کند و پژمرده شدن رخ می دهد. بنابراین، در منطقه رطوبت ناکافی، آبیاری گیاهان انجام می شود. پس از آبیاری، انجام آن ضروری است شل شدنزیرا آب اکسیژن را از خاک خارج می کند. با افزایش دمای هوا، پوسته ای روی خاک ایجاد می شود و در نتیجه مویین شدن خاک، تبخیر شدید آب رخ می دهد. برای کاهش تبخیر، مویینگی باید شکسته شود. این تنها با شل شدن به دست می آید. شل شدن را آبیاری خشک می گویند.

گیاهان ریشه ای و استفاده از آنها توسط انساندر نتیجه یک فرآیند طولانی تکامل در ارتباط با انجام عملکردهای تخصصی، یک ریشه اصلی معمولی به یک محصول ریشه تبدیل شده است. محصول ریشه از ریشه اصلی به دلیل رسوب مقدار زیادی از مواد غذایی ذخیره در آن تشکیل می شود. محصول ریشه یک ریشه اصلی غلیظ، آبدار و گوشتی است. گیاه ریشه سه جزء دارد: سر، گردن و خود ریشه. سر محصول ریشه را قسمت بالایی می گویند که دارای برگ و جوانه برگ است. از نظر مورفولوژیکی، سر ریشه یک ساقه کوتاه است، تعداد زیادی برگ ایجاد می شود. زیر سر، گردن محصول ریشه است، صاف است، هیچ برگ یا ریشه ای ندارد. سر و گردن یک زانوی هیپولپه بیش از حد رشد کرده است (یعنی منشا ساقه ای نیز دارد). و فقط قسمت پایینی محصول ریشه در واقع ریشه است. محصولات ریشه در گیاهان دو ساله (چغندر، هویج، روتاباگا، شلغم، تربچه و غیره) تشکیل می شوند. در سال اول زندگی، مواد مغذی جمع می شوند، در بهار سال دوم، محصولات ریشه در خاک کاشته می شوند و اندام های تولید مثل - گل ها و میوه ها را تشکیل می دهند. ریشه چغندرقند مواد اولیه فنی برای صنعت قند است، زیرا حاوی 14 تا 20 درصد کربوهیدرات است. محصولات ریشه سوئد، شلغم، تربچه، هویج، چغندر می باشد محصولات لازمغذا و به عنوان استفاده می شود گیاهان دارویی. محصولات ریشه چغندر علوفه ای برای تغذیه دام استفاده می شود.

غده های ریشه یا مخروط های ریشه، ضخیم شدن گوشتی ریشه های جانبی و همچنین ریشه های فرعی هستند. مواد ذخیره می توانند در غده های ریشه، عمدتاً کربوهیدرات ها، نشاسته، اینولین تجمع کنند. غده های ریشه در ارکیده، چیستاک، گلابی، گلابی خاکی تشکیل می شوند.

فرار

فرار- عضو گیاهان بالاتر، متشکل از ساقه ای است که برگ ها و جوانه هایی روی آن قرار گرفته است. عملکرد اصلیفرار - فتوسنتز. در روند رشد، ساقه به عنوان یک اندام منفرد از جوانه بذر و سپس از بافت آموزشی مخروط رشد تشکیل می شود. یکی از ویژگی های ساقه متامریسم است، یعنی. تقسیم محور آن به بخش های مشابه - گره هایی با برگ و جوانه یا جوانه ها و میانگره هایی که در زیر آنها قرار دارند. گره ها و میانگره ها، ساقه، برگ ها، جوانه ها عناصر ساختاری اندام هوایی هستند.

برنج. 17.ساقه:

الف، ب - درخت چنار شرقی (الف - دراز، ب - کوتاه شده)؛ ج - شاخه کوتاه چند ساله درخت سیب (یقه)؛ 1 - میانگره؛ 2 - افزایش سالانه.

غنچه.کلیه یک شاخه ابتدایی است که هنوز توسعه نیافته است که همه قسمت های آن بسیار نزدیک به هم هستند. جوانه از یک ساقه ابتدایی تشکیل شده است که اطراف آن را برگ های ابتدایی احاطه کرده اند و در بغل برگ های ابتدایی، جوانه های جانبی ابتدایی به شکل غده قرار گرفته اند. کلیه ها با فلس پوشیده شده اند ( برگ های اصلاح شده) که آنها را از دمای پایین زمستان محافظت می کند. فلس‌های کلیه‌ها اغلب با کرک، لایه‌ای از کوتیکول و گاهی ترشحات صمغی پوشیده می‌شوند که به شدت فلس‌های کلیه را به هم می‌چسبانند و در نتیجه از کلیه‌ها در برابر یخ زدگی و خشک شدن محافظت می‌کنند. جوانه ها باعث رشد طولانی مدت ساقه و انشعاب آن می شوند. قسمت بالای ساقه که در کلیه قرار دارد مخروط رشد نامیده می شود. از بافت مریمایی تشکیل شده است که سلول های آن با تقسیم شدن، یک سری لایه از سلول های همگن را تشکیل می دهند. کلیه های جانبی و آپیکال وجود دارد. جوانه های آپیکال در بالای ساقه و شاخه های جانبی آن قرار دارند. کلیه های جانبی می توانند زیر بغل و آدنکس باشند. جوانه های زیر بغل یکی یکی در بغل برگ قرار دارند. برخی از گیاهان نه یک، بلکه چندین جوانه دارند. آنها می توانند یکی بالاتر از دیگری قرار گیرند یا در کنار یکدیگر قرار گیرند. جوانه های اپیکال و جانبی زیر بغل از مریستم مخروط رشد تشکیل می شوند و فقط در محل متفاوت هستند. در درختان و درختچه ها، جوانه های زیر بغل رشدی (روشی) با پایه های برگ و ساقه و جوانه های گل با پایه های گل یا گل آذین هستند. برخی از کلیه های زیر بغل ممکن است به طور نامحدود غیر فعال بمانند. اینها "غنچه های خواب" هستند. زمانی که جوانه اپیکال آسیب دیده و ساقه آسیب می بیند شروع به کار می کنند.

جوانه های آدنکس - می توانند در هر نقطه از میانگره ساقه قرار گیرند. آنها از کامبیوم در قسمت های پایینی ساقه ها، از لایه های سطحی پارانشیم در قسمت بالایی ساقه تشکیل می شوند.

فرار از توسعهرشد ساقه در ارتفاعجوانه آپیکال یا جوانه جوانه بذر را فراهم می کند. سلول های بافت آموزشی مخروط رشد دائما در حال تقسیم شدن هستند. در فرآیند تقسیم، پایه های جدیدی از برگ ها و جوانه ها تشکیل می شود. این تقسیم با رشد سلولی همراه است که مستلزم افزایش طول میانگره ها و ساقه به عنوان یک کل است. در رشد ساقه، دو دوره متمایز می شود: کلیوی - تخمگذار عناصر ساقه آینده، و خارج کلیوی - استقرار و رشد ساختارهای ساقه آینده که در کلیه گذاشته شده است.

با دور شدن از مخروط رشد، توانایی سلول ها برای تقسیم کاهش می یابد و تمایز آنها با تشکیل بافت ها آغاز می شود. روش دیگری برای رشد ساقه امکان پذیر است: اینترکالری یا اینترکالر. در این حالت، بافت آموزشی توسط مناطقی از سلول های غیرقابل تقسیم تقسیم می شود. معمولاً در پایه میانگره ها قرار دارد. این رشد برای غلات معمول است.

رشد شاخساره در بهار با افزایش اندازه جوانه ها و پایه های ساقه و برگ های فرو رفته در آنها آغاز می شود. فلس های کلیه از هم جدا می شوند، می افتند و یک شاخه جوان ظاهر می شود. در بالای مخروط رشد، مریستم آپیکال قرار دارد که رشد ثابت ساقه در طول و تشکیل تمام قسمت ها و بافت های آن را تضمین می کند. رشد ساقه با تشکیل گل، گل آذین یا جوانه راسی به پایان می رسد.

ساقه- نمایانگر قسمت محوری ساقه، دارای رشد نامحدود است - در طول عمر گیاه رشد می کند. توابع ساقه:

1) ساقه حرکت آب را با مواد معدنی از ریشه به سمت بالا و مواد آلی از برگ ها به تمام اندام ها را فراهم می کند.

2) ساقه در تشکیل تاج شرکت می کند.

3) محل رسوب مواد مغذی ذخیره است.

4) برای تولید مثل رویشی خدمت می کند.

5) عملکرد محافظتی را انجام می دهد.

اجزای ساقه روی ساقه تشکیل می شوند. گره محل اتصال برگ به ساقه است. گره ساقه معمولاً مقداری ضخیم می شود، این امر به ویژه در غلات (گندم، بامبو) قابل توجه است. بخش های ساقه بین دو گره مجاور را میانگره می گویند. طول میانگره ها نابرابر است، همانطور که در گیاهان مختلفو بر روی ساقه یک گیاه بسته به محل. زیاد گیاهان علفیمیانگره های ساقه در زیر زمین یافت می شوند (قاصدک، دیزی). چنین گیاهانی تعداد زیادی برگ با چیدمان متراکم ایجاد می کنند که یک گل رز پایه (قاصدک، چنار) روی سطح خاک تشکیل می دهند. زاویه تشکیل شده توسط ساقه و برگ خارج شده از آن را بغل برگ می گویند.

انشعاب ساقه (شاخه).تعداد بسیار کمی از گیاهان دارای ساقه غیر منشعب هستند. در اکثر گیاهان ساقه منشعب می شود و در نتیجه سطح گیاه و در نتیجه توده برگ آن افزایش می یابد. در ساقه های گیاه 4 نوع انشعاب وجود دارد: دوتایی، تک پایه، سمپودیال و شبه دوتایی.

انشعاب دوگانه- شکل اولیه اصلی شاخه شاخه شدن گیاهان است که بقیه از آن به وجود آمده اند. مشخصه آن این است که دو جوانه در بالای ساقه تشکیل می شود که هنگام رشد دو شاخه یکسان به شکل یک چنگال تشکیل می دهند. هر کدام از این شاخه ها به همین ترتیب به انشعاب خود ادامه می دهند. این نوع انشعاب برای خزه ها، خزه های باشگاهی، سرخس ها معمول است.

برنج. 18.انشعاب:

A - monopodial (a - طرح، b - شاخه کاج)؛ B - سمپودیال (ج - طرح، د - شاخه گیلاس پرنده)؛ ج - دوگانگی کاذب (e - طرح، f - شاخه یاس بنفش).
1-4 - محورهای دستورات اول و بعدی.

انشعاب مونوپدیالبا رشد نامحدود ساقه آپیکال مشخص می شود. ویژگی گیاهانی که در آنها یک کلیه در بالای شاخه وجود دارد. این جوانه برای ادامه رشد شاخه اصلی (محور) عمل می کند و شاخه های جانبی مرتبه اول با هزینه جوانه های جانبی تشکیل می شوند و شاخه های جانبی از شاخه اصلی (مخروطیان - صنوبر، کاج، صنوبر) بیشتر نمی شوند. ، و غیره.).

انشعاب سیمپودیلبا توقف زودرس رشد آپیکال مشخص می شود، در حالی که جوانه آپیکال می میرد. در عوض یک جوانه جانبی ایجاد می شود که محور اصلی را تا حدودی به کنار می راند و شاخساره تشکیل شده از این جوانه ساقه اصلی را ادامه می دهد. معمولی برای چوب - سیب، گلابی، هلو، و غیره، از چمن - سیب زمینی، پنبه، و غیره. ماهیت شاخه را تعیین می کند. ظاهرگیاهان، عادت آن

در انشعاب دوگانه کاذبرشد راس در محور اصلی متوقف می شود و دو جوانه در زیر آن تشکیل می شود که از آنها شاخه های کم و بیش یکسانی ایجاد می شود و بین آنها یک جوانه اپیکال مرده (یاس بنفش، شاه بلوط) قابل توجه است. زمانی اتفاق می‌افتد که برگ‌ها و در نتیجه جوانه‌ها مخالف هم باشند.

تشکیل تاج.در گیاه منشعب به ساقه اصلی، محور مرتبه اول می گویند، جوانه های زیر بغل شاخه های جانبی که از آن رشد کرده اند، محورهای مرتبه دوم هستند که محورهای مرتبه سوم از آن تشکیل می شوند و غیره. درختان می توانند تا 20 چنین تبر داشته باشند. قسمت هوایی شاخه دار درخت را تاج می گویند.

شکل گیری تاج بر اساس دانش الگوهای رشد ساقه است. حذف مخروط رشد باعث توقف رشد ساقه در طول و افزایش رشد جوانه های جانبی می شود. شاخه این توسط متخصصان در محوطه سازی شهرها و تشکیل تاج درختان میوه استفاده می شود. با توجه به شکل تاج کروی (افرا، برگ تیز)، هرمی (صنوبر)، ستونی (سرو) و ... تاج های میوه و درختان زینتیهرس را با در نظر گرفتن ویژگی های طبیعی آنها انجام دهید. پرورش دهندگان سبزیجات از این داده ها هنگام پرورش سبزیجات استفاده می کنند: در شاخه های جانبی خیار، گل های ماده بیشتر از گل های اصلی تشکیل می شود. هنگام پرورش گل (رز)، حذف شاخه های گل جانبی باعث افزایش اندازه شاخه اصلی و رشد گل روی آن می شود.

ساختار داخلی یک ساقه چوبی در رابطه با عملکرد آن. رشد ساقه در ضخامت. تشکیل حلقه های سالانه. برای ساقه چوب ویژگی مشخصهتوانایی رشد در ضخامت نامحدود است که باعث رشد در هر فصل رشد می شود. ویژگی های تشریحی تشکیل یک پریدرم (بافت پوششی ثانویه) روی سطح آن است که جایگزین اپیدرم می شود و ظاهر حلقه های رشد کاملاً مشخص در چوب. در یک ساقه چوبی، پوست، کامبیوم، چوب و مغز معمولا جدا می شوند.

ترکیب قشر شامل تمام بافت هایی است که از کامبیوم به سطح قرار دارند. لایه های بیرونی قشر با پریدرم نشان داده می شود که از چوب پنبه، کامبیوم چوب پنبه و فلودرم تشکیل شده است. گاهی اوقات بقایای اپیدرم روی سطح چوب پنبه باقی می ماند. در پشت پریدرم عناصری از قشر اولیه وجود دارد که حاصل تمایز بافت آموزشی اولیه مخروط رشد است. این شامل کلنشیم لایه ای، سلول های بافت اصلی، اندودرم است که حاوی دانه های نشاسته است. در پشت اندودرم، اسکلرانشیم پری حلقه ای قرار دارد - این الیاف اسکلرانشیم لیگنیده شده هستند. در پشت اسکلرانشیم پری حلقه ای، آبکش یا قشر ثانویه شروع می شود. باست نرم و سفت را تشخیص می دهد. پایه نرم توسط لوله های غربالی با سلول های همراه و پارانشیم آبکش و بست سخت توسط الیاف اسکلرانشیمی ثانویه نشان داده می شود. آنها از فعالیت و تمایز سلول های کامبیال ناشی می شوند. کامبیوم به طور متناوب عناصر نرم و سپس عناصر سفت را رسوب می دهد. الیاف باست جامد سلول‌های مرده با دیواره‌های ضخیم‌شده قوی هستند - الیاف پایه. منطقه آبکش شامل پرتوهای هسته اولیه است که به صورت مثلث از کامبیوم منبسط می شود. آنها توسط سلول های پارانشیم اصلی نشان داده می شوند و محل رسوب مواد مغذی ذخیره هستند. در ادامه به صورت نوارهای باریک در امتداد آوند چوبی، پرتوهای هسته اولیه به هسته ساقه می رسند. پرتوهای مدولاری ثانویه نیز وجود دارند که قبل از رسیدن به مغز به آوند چوبی ختم می شوند، آنها بسیار باریکتر از پرتوهای اولیه هستند. آنها همچنین از سلول های کامبیال به وجود می آیند. بخشی از ساقه از کامبیوم تا اندودرم را پوست ثانویه می نامند. همراه با پوست اولیه، پوست ساقه را تشکیل می دهد.

کامبیوم از تقسیم سلول های مستطیلی دیواره نازک با محتویات زنده تشکیل شده است. هنگامی که به شدت عمل می کند، سلول های آن زمان برای تمایز ندارند و کامبیوم، همراه با سلول های تشکیل شده از آن، به وضوح قابل تشخیص است.

برنج. 19.ساختار تنه یک گیاه چوبی دولپه ای:

1 - بقایای اپیدرم؛ 2 - پریدرم; 3 - کلنشیم; 4 - پارانشیم قشر اولیه; 5 - اسکلرانشیم با منشا پری حلقه ای. 6 - قسمت آبکش از اشعه مدولاری اولیه; 7 - الیاف پایه; 8 - پایه نرم. 9 - کامبیوم؛ 10 - چوب چشمه; 11 - چوب پاییزی؛ 12 - قسمت آوند چوبی پرتوی مدولاری اولیه. 13 - آوند چوبی اولیه; 14 - پارانشیم هسته; A - پوست (а' - اولیه؛ a'' - ثانویه)؛ ب - چوب؛ (I-III - رشد سالانه چوب)؛ B هسته است.

توده اصلی ساقه یک گیاه چوبی از چوب ثانویه (9/10 حجم تنه) تشکیل شده است که از کامبیوم به مرکز می رود. چوب ( آوند چوبی ) شامل نای (رگ ها)، تراکئیدها، پارانشیم چوب و الیاف چوب (اسکلرنشیم) است. ویژگی کلیاز همه عناصر آوند چوبی - lignification دیواره های سلولی. به دلیل فعالیت ناهموار کامبیوم، سلول های چوبی تشکیل شده توسط آن دارای اندازه های متفاوتی هستند. بزرگترین سلول ها در بهار، زمانی که فعالیت کامبیوم شدیدتر است، تشکیل می شوند. به تدریج، فعالیت کامبیوم کاهش می یابد و سلول های تشکیل شده توسط کامبیوم کوچکتر و دیواره ضخیم تر می شوند. در زمستان، کامبیوم وارد یک دوره خواب می شود. بنابراین، در یک فصل رشد، یک حلقه رشد چوب، که در آن سلول های بهار، تابستان و پاییز به وضوح قابل مشاهده است. پس از یک دوره خواب زمستانی، فعالیت کامبیال از سر گرفته می شود و الف انگشتر جدید سالانهکه سلول های بزرگ بهاری آن مستقیماً در مجاورت سلول های کوچک تشکیل شده در پاییز سال قبل قرار دارند. به عنوان یک قاعده، یک سال تشکیل می شود فقط یک حلقه چوبی. با عرض حلقه های رشد می توانید متوجه شوید که درخت در چه شرایطی رشد کرده است سال های مختلفزندگی حلقه های باریک سالانه نشان دهنده کمبود رطوبت، سایه زدن درخت، تغذیه ضعیف آن است. با حلقه های رشد، می توانید نقاط اصلی را نیز تعیین کنید. حلقه های رشد معمولاً در سمت جنوبی درخت پهن تر و در سمت شمالی باریک تر هستند. پس از چوب ثانویه، عناصر چوب اولیه به سمت مرکز می آیند که از تعداد کمی آوند مارپیچی و حلقوی تشکیل شده است.

در مرکز ساقه، هسته متشکل از سلول های پارانشیمی گرد قرار دارد. آنها حاوی مواد مختلفی هستند. رشد ساقه در ضخامت به دلیل سلول های بافت آموزشی ثانویه کامبیوم رخ می دهد. تقریباً چهار برابر بیشتر سلول‌ها به سمت چوب به سمت پوست رسوب می‌کنند، بنابراین چوب ضخیم‌تر از پوست است.

جابجایی مواد معدنی و آلیدر امتداد ساقه در دو جهت رخ می دهد. از ریشه تا برگها و تمام اندامهای بالای زمین، جریان صعودی از طریق آوندهای رسانای چوب ( آوند چوبی) می گذرد. (آب و املاح معدنی). بالا آمدن آب تا ارتفاع ساقه (و می تواند به حدود صد متر برسد) با عمل مکش برگ ها، فشار ریشه، نیروی چسبندگی مولکول های آب به یکدیگر و به دیواره رگ ها تسهیل می شود. . به دلیل قدرت مکش برگ ها فشار هیدرواستاتیک منفی در ساقه ایجاد می شود. مشاهدات گواه این است: هنگام بریدن درخت، هوا با صدای خش خش به داخل چوب مکیده می شود. به دلیل نیروی چسبندگی بین مولکول های آب در سیستم رسانا، ستونی از مایع تشکیل می شود که توسط نیروی مکش برگ ها از بالا به بالا کشیده می شود و با فشار ریشه (جریان صعودی) از پایین رانده می شود.

حرکت مواد آلیدر امتداد لوله های غربال بست (آبکش) از برگ تا ریشه (جریان نزولی) رخ می دهد. این یک پدیده مکانیکی ساده نیست، بلکه یک فرآیند فیزیولوژیکی است که به انرژی نیاز دارد. مرتبط با تنفس در تابستان، مواد آلی نه تنها به ریشه، بلکه به گل ها و میوه ها نیز وارد می شود که اغلب در بالای برگ ها قرار دارند. در نتیجه، مواد آلی به سمت بالا و پایین حرکت می کنند. علاوه بر حرکت عناصر غذایی در امتداد عمودی، گیاهان در جهت افقی از هسته تنه به سمت حاشیه حرکت می کنند. برای این منظور از پرتوهای هسته ای استفاده می شود که از بافت اصلی تشکیل شده و از هسته از طریق چوب به پوست کشیده می شود. آنها به دلیل شکل آنها پرتو نامیده می شوند: آنها به صورت نوارهای باریک در هسته شروع می شوند، کمی در چوب گسترش می یابند و در پوست بسیار قوی هستند.

رسوب مواد ذخیره.مواد مغذی ذخیره یا آلی در بافت های ذخیره سازی ویژه هسته، پرتوهای هسته و در سلول های بافت اصلی قشر اولیه به شکل قند، نشاسته، اسیدهای آمینه، پروتئین ها، روغن ها رسوب می کنند. آنها می توانند در حالت محلول (چغندر)، جامد (دانه های نشاسته، پروتئین موجود در غده سیب زمینی، غلات، حبوبات) یا حالت نیمه مایع (قطره های روغن در آندوسپرم لوبیا کرچک) تجمع کنند. به خصوص بسیاری از مواد در شاخه های اصلاح شده (ریزوم ها، غده ها، پیازها) و همچنین در دانه ها و میوه ها رسوب می کنند. ارزش مواد ذخیره شده نه تنها در این است که گیاه در صورت لزوم از این مواد آلی تغذیه می کند، بلکه در این واقعیت است که آنها یک محصول غذایی برای انسان و حیوانات هستند و به عنوان مواد اولیه نیز استفاده می شوند.

فرارهای اصلاح شده:ریزوم، غده، پیاز، ساختار آنها، اهمیت بیولوژیکی و اقتصادی.

در ارتباط با اجرا ویژگی های اضافیساقه دستخوش تغییرات مختلفی می شود، هم در بالای زمین (آنتن ها، خارها) و هم زیرزمینی - ریزوم ها، غده ها، لامپ ها، که عملکردهای انباشته شدن مواد مغذی ذخیره و تکثیر رویشی را انجام می دهند.

ریزوم- ساقه زیرزمینی چند ساله با فلس و جوانه. تفاوت آن با ریشه در نبود کلاهک ریشه، وجود گره ها و میانگره ها، برگ ها (و پس از مرگ آنها، زخم های برگ)، وجود جوانه های آپیکال و زیر بغل است. شکل می تواند بلند و نازک باشد (گیاهان ریزوم بلند - چمن نیمکت) یا کوتاه و ضخیم (گیاهان ریزوم کوتاه - ترشک، زنبق). هر سال یک شاخه زیرزمینی از بالا رشد می کند. هنگامی که ریزوم آسیب می بیند، هر قطعه با یک جوانه یک گیاه جدید می دهد که به موازات خاک قرار دارد.

برنج. 20.دگرگونی شاخه های زیرزمینی.

رابطه بین ساختار درونی متن و عملکرد اصلی آن را شرح دهید.

2) اهمیت ریزش برگ در زندگی گیاه چیست؟
3) نمونه هایی از گیاهان با برگ های اصلاح شده را ذکر کنید.
4) اهمیت کمربندهای جنگلی در مبارزه با خشکسالی چیست؟
5) وظایف اصلی ساقه گیاه را فهرست کنید.
6) ایجاد رابطه ساختار داخلیساقه و وظایف اصلی آن
7) چرا هنگام وجین گیاهان با دست نباید علف های هرز را خیلی سریع از خاک بیرون کشید؟
8) چرا از غده به عنوان شاخه های اصلاح شده یاد می شود و نه به عنوان ریشه های اصلاح شده؟
9) گزارشی از شاخه های اصلاح شده در گیاهانی که در خانه شما رشد می کنند تهیه کنید
حداقل به یک سوال پاسخ دهید.

لطفا در آزمون کمک کنید 1) تفاوت گیاهان با حیوانات در این است که اکثر سلول ها شامل: الف) سیتوپلاسم ب) هسته

ج) غشای سلولی

د) کلروپلاست ها

2) همه گیاهان از جلبک های اولیه تا گلدان های بسیار سازمان یافته دارای:

ب) اندام ها

د) ساختار سلولی

3) به گروهی از سلول های مشابه ساختاری که عملکرد خاصی را انجام می دهند:

پیکره

ب) بدن

د) بخشی از یک گیاه

4) اندام های موجود در یک موجود گیاهی تشکیل می شوند:

الف) فقط جنبه آموزشی و آموزشی

ب) انواع بافت ها

ج) فقط یک پارچه

د) فقط بافت های اصلی و رسانا

5) سیتوپلاسم در سلول:

الف) اجرا ارتباط بین بخش های سلول

ب) عملکرد محافظتی را انجام می دهد

ج) شکل سلول را می دهد

د) ورود مواد به سلول را تضمین می کند

6) در فرآیند تقسیم سلولی، مهم است که سلول های دختر دارای یک چیز باشند:

الف) تعداد پلاستیدها

ب) تعداد واکوئل ها

ج) تعداد سیتوپلاسم ها

د) تعداد کروموزوم ها

7) بافت مکانیکی در گیاه:

الف) حرکت مواد را تضمین می کند

ب) به او قدرت و کشش خواهد داد

ج) محافظت در برابر آسیب

د) رشد را فراهم می کند

8) نقش ریشه در زندگی گیاه:

الف) سازمان آموزش و پرورش مواد از inorg.

ب) تقویت گیاه در خاک، جذب آب و حداقل. مواد ج) جذب ارگ. مواد

د) رشد را فراهم می کند

9) برای تسریع رشد ریشه ها، انشعاب آنها توسط موارد زیر تسهیل می شود:

الف) پسرخوانده

ب) هرس بالای ساقه

ج) حذف بخشی از شاخه ها

د) تپه‌زنی گیاهان

10) ریشه ها از خاک جذب می شوند:

الف) آب و حداقل نمک

ب) سازمان مواد

ج) دی اکسید کربن

د) هوموس

1. تابع ریشه این است:

الف) تثبیت گیاه در خاک
ب) جذب آب و مواد معدنی
ج) تولید مثل و تجمع مواد مغذی
د) تمام پاسخ ها صحیح است
2. ریشه ای که از ساقه یا برگ رشد می کند را می گویند:
الف) جانبی ب) آدنکسال ج) اصلی د) ژرمینال
3. سیستم ریشه فیبری با موارد زیر مشخص می شود:
الف) عدم بیان ریشه اصلی
ب) وجود چندین ریشه اصلی
ج) ریشه های فرعی و جانبی به خوبی توسعه یافته اند
د) عدم بيان ريشه اصلي و ريشه هاي فرعي به خوبي توسعه يافته
4. ریشه ها در حال رشد هستند:
الف) پایه ب) قسمت میانی ج) بالا د) کلاهک ریشه
5. منطقه تقسیم توسط بافت تشکیل می شود:
الف) ذخیره سازی ب) آموزشی
ج) رسانا د) مکانیکی
6. ناحیه ریشه که در آن اندازه سلول ها افزایش می یابد، منطقه است:
الف) جذب ب) تقسیم ج) رشد د) هدایت
7. ریشه مو به عنوان یک قاعده وجود دارد:
الف) چند روز ب) یک فصل
ج) چند هفته د) کل عمر گیاه
8. ریشه ها هنگام تنفس جذب می شوند:
الف) اکسیژن ب) دی اکسید کربن
ج) آب د) مواد معدنی محلول
9. محصولات ریشه دارای ریشه های سازگار هستند:
الف) حمایت از ساقه ب) برای جذب رطوبت از هوا
ج) کشیدن گیاه به داخل خاک د) رسوب مواد غذایی
10. یک سازند محافظ در بالای ریشه در حال رشد:
الف) فلس های کلیه ب) ناحیه تقسیم
ج) ناحیه هدایت د) کلاهک ریشه

سوالات:
1. توابع ریشه
2. انواع ریشه
3. انواع سیستم ریشه
4. مناطق ریشه
5. اصلاح ریشه ها
6. فرآیندهای زندگی در ریشه

1. توابع ریشه
ریشهاندام زیرزمینی گیاه است.
وظایف اصلی ریشه:
- حمایت: ریشه ها گیاه را در خاک ثابت می کنند و آن را در طول عمر خود نگه می دارند.
- مغذی: گیاه از طریق ریشه آب با مواد معدنی و آلی محلول دریافت می کند.
- ذخیره سازی: برخی از ریشه ها می توانند مواد مغذی را جمع آوری کنند.

2. انواع ریشه

ریشه های اصلی، فرعی و جانبی وجود دارد. وقتی بذر جوانه می زند ابتدا ریشه جوانه ای ظاهر می شود که به ریشه اصلی تبدیل می شود. ممکن است ریشه های فرعی روی ساقه ها ظاهر شود. ریشه های جانبی از ریشه های اصلی و فرعی گسترش می یابند. ریشه های ناخواسته تغذیه اضافی را برای گیاه فراهم می کنند و عملکرد مکانیکی را انجام می دهند. به عنوان مثال، گوجه فرنگی و سیب زمینی در هنگام تپه زدن توسعه دهید.

3. انواع سیستم ریشه

ریشه یک گیاه سیستم ریشه است. سیستم ریشه میله ای و فیبری است. در سیستم ریشه شیری، ریشه اصلی به خوبی توسعه یافته است. بیشتر گیاهان دو لپه ای (چغندر، هویج) را دارد. در چند سالهریشه اصلی ممکن است بمیرد و تغذیه به قیمت ریشه های جانبی اتفاق می افتد، بنابراین ریشه اصلی را فقط در گیاهان جوان می توان ردیابی کرد.

سیستم ریشه فیبری فقط توسط ریشه های فرعی و جانبی تشکیل می شود. ریشه اصلی ندارد. گیاهان تک لپه ای، به عنوان مثال، غلات، پیاز، چنین سیستمی دارند.

سیستم های ریشه ای فضای زیادی را در خاک اشغال می کنند. به عنوان مثال، در چاودار، ریشه ها در عرض 1-1.5 متر گسترش یافته و به عمق 2 متر نفوذ می کنند.

4. مناطق ریشه
در یک ریشه جوان، مناطق زیر قابل تشخیص است: کلاهک ریشه، منطقه تقسیم، منطقه رشد، منطقه جذب.

کلاهک ریشه بیشتر داشتن رنگ تیره، این همان نوک ریشه است. سلول های کلاهک ریشه از نوک ریشه در برابر آسیب مواد جامد خاک محافظت می کنند. سلول های کلاهک توسط بافت پوششی تشکیل شده و به طور مداوم به روز می شوند.

منطقه مکش دارای موهای ریشه بسیاری است که سلولهای درازی به طول بیش از 10 میلی متر نیستند. این منطقه شبیه یک توپ است، زیرا. موهای ریشه بسیار کوچک هستند. سلول های موی ریشه مانند سایر سلول ها دارای سیتوپلاسم، هسته و واکوئل هایی با شیره سلولی هستند. این سلول‌ها عمر کوتاهی دارند، به سرعت از بین می‌روند و به جای آنها سلول‌های جدید از سلول‌های سطحی جوان‌تر که نزدیک‌تر به نوک ریشه هستند تشکیل می‌شوند. وظیفه موهای ریشه جذب آب با مواد مغذی محلول است. منطقه جذب به دلیل تجدید سلول دائما در حال حرکت است. ظریف است و در حین پیوند به راحتی آسیب می بیند. در اینجا سلول های بافت اصلی هستند.

محل . در بالای مکش قرار دارد، موهای ریشه ندارد، سطح آن با بافت پوششی پوشیده شده است و بافت رسانا در ضخامت قرار دارد. سلول های ناحیه هدایت رگ هایی هستند که از طریق آنها آب با مواد محلول به داخل ساقه و برگ می رود. سلول های آوندی نیز وجود دارد که از طریق آنها مواد آلی از برگ ها وارد ریشه می شود.

کل ریشه با سلول های بافت مکانیکی پوشیده شده است که استحکام و کشش ریشه را تضمین می کند. سلول ها دراز هستند، با یک پوسته ضخیم پوشیده شده و پر از هوا هستند.

5. اصلاح ریشه ها

عمق نفوذ ریشه ها به خاک بستگی به شرایطی دارد که گیاهان در آن قرار دارند. طول ریشه ها تحت تأثیر رطوبت، ترکیب خاک، منجمد دائمی است.

ریشه های بلند در گیاهان در مکان های خشک تشکیل می شود. این به ویژه برای گیاهان بیابانی صادق است. بنابراین، در خار شتر، طول سیستم ریشه به 15-25 متر می رسد. در گندم در مزارع غیر آبی طول ریشه ها تا 2.5 متر و در مزارع آبی به 50 سانتی متر می رسد و تراکم آنها افزایش می یابد.

منجمد دائمی رشد ریشه را در عمق محدود می کند. به عنوان مثال، در تاندرا، ریشه یک توس کوتوله تنها 20 سانتی متر است، ریشه ها سطحی، منشعب هستند.

در روند سازگاری با شرایط محیطی، ریشه گیاهان تغییر کرده و شروع به انجام عملکردهای اضافی کردند.

1. غده های ریشه به جای میوه ها به عنوان ذخیره مواد مغذی عمل می کنند. چنین غده هایی در نتیجه ضخیم شدن ریشه های جانبی یا فرعی ایجاد می شوند. مثلا گل محمدی.

2. محصولات ریشه - اصلاح ریشه اصلی در گیاهانی مانند هویج، شلغم، چغندر. گیاهان ریشه از قسمت پایین ساقه و قسمت بالایی ریشه اصلی تشکیل می شوند. آنها برخلاف میوه ها دانه ندارند. گیاهان ریشه دار دارای گیاهان دو ساله هستند. در سال اول زندگی، آنها شکوفا نمی شوند و مواد مغذی زیادی در محصولات ریشه جمع می کنند. در دوم - آنها با استفاده از مواد مغذی انباشته شده به سرعت شکوفا می شوند و میوه ها و دانه ها را تشکیل می دهند.

3. ریشه های چسبنده (مکنده) - سرخک آدنکسی که در گیاهان مناطق گرمسیری ایجاد می شود. آنها به شما اجازه می دهند که بچسبید تکیه گاه های عمودی(به دیوار، سنگ، تنه درخت)، شاخ و برگ را به نور می رساند. یک مثال می تواند پیچک و کلماتیس باشد.

4. گره های باکتریایی. ریشه های جانبی شبدر، لوپین، یونجه به طور عجیبی تغییر می کند. باکتری ها در ریشه های جانبی جوان مستقر می شوند که به جذب نیتروژن گازی از هوای خاک کمک می کند. چنین ریشه هایی به شکل گره در می آیند. به لطف این باکتری ها، این گیاهان می توانند در خاک های فقیر از نیتروژن زندگی کنند و آنها را بارورتر کنند.

5. ریشه های هوایی در گیاهانی که در جنگل های مرطوب استوایی و استوایی رشد می کنند تشکیل می شود. چنین ریشه هایی آویزان می شوند و آب باران را از هوا جذب می کنند - آنها در ارکیده ها، بروملیادها، برخی سرخس ها، هیولاها یافت می شوند.

ریشه های هوائی ریشه های فرعی هستند که روی شاخه های درختان ایجاد می شوند و به زمین می رسند. در بانیان، فیکوس رخ می دهد.

6. ریشه های پاجوش. گیاهانی که در ناحیه بین جزر و مدی رشد می کنند، ریشه های خمیده ایجاد می کنند. آنها در بالای آب، شاخه های بزرگ برگ را روی زمین گل آلود ناپایدار نگه می دارند.

7. ریشه های تنفسی در گیاهانی که فاقد اکسیژن برای تنفس هستند تشکیل می شود. گیاهان در مکان های بیش از حد مرطوب رشد می کنند - در باتلاق های باتلاقی، پساب ها، مصب دریا. ریشه ها به صورت عمودی به سمت بالا رشد می کنند و به سطح می آیند و هوا را جذب می کنند. به عنوان مثال می توان بید شکننده، سرو باتلاقی، جنگل های حرا را نام برد.

6. فرآیندهای زندگی در ریشه

1 - جذب آب توسط ریشه

جذب آب توسط موهای ریشه از محلول غذایی خاک و هدایت آن از طریق سلول های قشر اولیه به دلیل اختلاف فشار و اسمز اتفاق می افتد. فشار اسمزی در سلول ها باعث نفوذ مواد معدنی به داخل سلول می شود، زیرا. میزان نمک آنها کمتر از خاک است. به شدت جذب آب توسط موهای ریشه، نیروی مکش می گویند. اگر غلظت مواد در محلول غذایی خاک بیشتر از داخل سلول باشد، آب از سلول ها خارج می شود و پلاسمولیز رخ می دهد - گیاهان پژمرده می شوند. این پدیده در شرایط خاک خشک و همچنین با استفاده بیش از حد از کودهای معدنی مشاهده می شود. فشار ریشه را می توان با یک سری آزمایش تایید کرد.

گیاهی که ریشه دارد در یک لیوان آب می افتد. یک لایه نازک روی آب بریزید تا از تبخیر محافظت شود. روغن سبزیجاتو سطح را یادداشت کنید بعد از یکی دو روز، آب مخزن به زیر علامت رسید. در نتیجه، ریشه ها آب را مکیده و آن را به سمت برگ ها رساندند.

هدف: کشف عملکرد اصلی ریشه.

ساقه گیاه را قطع می کنیم و یک کنده به ارتفاع 2-3 سانتی متر باقی می گذاریم و یک لوله لاستیکی به طول 3 سانتی متر روی کنده قرار می دهیم و یک لوله شیشه ای خمیده به ارتفاع 20-25 سانتی متر در انتهای بالایی قرار می دهیم. لوله شیشه ای بالا می رود و به بیرون جریان می یابد. این ثابت می کند که ریشه آب را از خاک به ساقه جذب می کند.

هدف: کشف اینکه دما چگونه بر عملکرد ریشه تأثیر می گذارد.

یک لیوان باید با آب گرم (+17-18ºС) و دیگری با آب سرد (+1-2ºС) باشد. در مورد اول، آب به وفور آزاد می شود، در مورد دوم - کم، یا کاملا متوقف می شود. این گواه بر این است که دما تأثیر قوی بر عملکرد ریشه دارد.

آب گرم به طور فعال توسط ریشه ها جذب می شود. فشار ریشه افزایش می یابد.

آب سرد به خوبی توسط ریشه ها جذب نمی شود. در این حالت فشار ریشه کاهش می یابد.

2 - تغذیه معدنی

نقش فیزیولوژیکی مواد معدنی بسیار زیاد است. آنها اساس سنتز ترکیبات آلی هستند و مستقیماً بر متابولیسم تأثیر می گذارند. به عنوان کاتالیزور برای واکنش های بیوشیمیایی عمل می کنند. بر تورگور سلول و نفوذپذیری پروتوپلاسم تأثیر می گذارد. مراکز پدیده های الکتریکی و رادیواکتیو در موجودات گیاهی هستند. با کمک ریشه، تغذیه معدنی گیاه انجام می شود.

3 - تنفس ریشه

برای رشد و نمو طبیعی گیاه لازم است هوای تازه وارد ریشه شود.

هدف: بررسی وجود تنفس در ریشه ها.

بیایید دو ظرف یکسان با آب بگیریم. ما نهال های در حال رشد را در هر ظرف قرار می دهیم. آب یکی از ظروف را هر روز با استفاده از یک بطری اسپری با هوا اشباع می کنیم. روی سطح آب در ظرف دوم، یک لایه نازک روغن نباتی بریزید، زیرا جریان هوا را در آب به تاخیر می اندازد. پس از مدتی رشد گیاه در ظرف دوم متوقف می شود، پژمرده می شود و در نهایت می میرد. مرگ گیاه به دلیل کمبود هوای لازم برای تنفس ریشه رخ می دهد.

ثابت شده است که رشد طبیعی گیاهان تنها در حضور سه ماده در محلول غذایی - نیتروژن، فسفر و گوگرد و چهار فلز - پتاسیم، منیزیم، کلسیم و آهن امکان پذیر است. هر یک از این عناصر دارای ارزش فردی هستند و نمی توان آنها را با دیگری جایگزین کرد. اینها عناصر درشت مغذی هستند، غلظت آنها در گیاه 10-2-10٪ است. برای رشد طبیعی گیاهان، عناصر ریز مورد نیاز است که غلظت آنها در سلول 10-5-10-3٪ است. اینها بور، کبالت، مس، روی، منگنز، مولیبدن و غیره هستند. همه این عناصر در خاک یافت می شوند، اما گاهی اوقات به مقدار ناکافی. بنابراین از کودهای معدنی و آلی به خاک استفاده می شود.

اگر محیط اطراف ریشه ها دارای تمام مواد مغذی لازم باشد، گیاه به طور طبیعی رشد می کند و رشد می کند. خاک برای اکثر گیاهان چنین محیطی است.

سخنرانی شماره 5. سیستم ریشه و ریشه.

سوالات:

مناطق ریشه

مریستم آپیکال ریشه.

ساختار اولیه ریشه

ساختار ثانویه ریشه

تعریف ریشه و وظایف آن طبقه بندی سیستم های ریشه بر اساس منشاء و ساختار.

ریشه (lat. radix) - اندام محوری با تقارن شعاعی و تا زمانی که مریستم آپیکال حفظ شود در طول آن رشد می کند. ریشه از نظر مورفولوژیکی با ساقه تفاوت دارد زیرا برگها هرگز روی آن ظاهر نمی شوند و مریستم رأسی با کلاهک ریشه مانند انگشتانه پوشیده شده است. انشعاب و شروع جوانه های ناخواسته در گیاهان زائد ریشه به صورت درون زا (داخلی) در نتیجه فعالیت پری چرخه (مریستم جانبی اولیه) اتفاق می افتد.

توابع ریشه

1. ریشه آب را از خاک با مواد معدنی حل شده در آن جذب می کند.

2. نقش لنگر را انجام می دهد و گیاه را در خاک ثابت می کند.

3. به عنوان یک ظرف برای مواد مغذی عمل می کند.

4. در سنتز اولیه برخی از مواد آلی شرکت می کند.

5. در گیاهان ریشه ای عملکرد زایش رویشی را انجام می دهد.

طبقه بندی ریشه:

I. بر اساس اصلریشه ها به تقسیم می شوند اصلی, آدنکسو جانبی.

ریشه اصلیاز ریشه جوانه دانه ایجاد می شود.

ریشه های ناخواستهیا ریشه های ناخواسته(از lat adventicius - بیگانه) روی سایر اندام های گیاهی (ساقه، برگ، گل) تشکیل می شوند. . نقش ریشه های فرعی در زندگی آنژیوسپرم های علفی بسیار زیاد است، زیرا در گیاهان بالغ (هم تک لپه ای و هم بسیاری از دو لپه ای) سیستم ریشه عمدتاً (یا فقط) از ریشه های فرعی تشکیل شده است. وجود ریشه های فرعی در قسمت قاعده شاخساره ها، تکثیر مصنوعی گیاهان را با تقسیم آن ها به شاخه های جداگانه یا گروه هایی از شاخه های با ریشه های فرعی آسان می کند.

سمتریشه ها روی ریشه های اصلی و فرعی تشکیل می شوند. در نتیجه انشعاب بیشتر آنها، ریشه های جانبی ردیف های بالاتر ظاهر می شوند. اغلب، انشعاب تا مرتبه چهارم یا پنجم رخ می دهد.

ریشه اصلی دارای ژئوتروپیسم مثبت است. تحت تأثیر گرانش، به صورت عمودی در خاک عمیق می شود. ریشه های جانبی بزرگ با ژئوتروپیسم عرضی مشخص می شوند، یعنی تحت تأثیر همان نیرو، تقریباً به صورت افقی یا با زاویه نسبت به سطح خاک رشد می کنند. ریشه های نازک (مکش) دارای ژئوتروپیک نیستند و در همه جهات رشد می کنند. رشد ریشه در طول به طور دوره ای رخ می دهد - معمولاً در بهار و پاییز، در ضخامت - در بهار شروع می شود و در پاییز به پایان می رسد.

مرگ راس ریشه اصلی، جانبی یا فرعی گاهی باعث ایجاد ریشه جانبی می شود که در همان جهت (به عنوان ادامه آن) رشد می کند.

III. بر اساس شکلریشه ها نیز بسیار متنوع هستند. شکل یک ریشه واحد نامیده می شود استوانه ای،اگر تقریباً در تمام طول قطر آن یکسان باشد. در عین حال ، می تواند ضخیم باشد (گل صد تومانی ، خشخاش)؛ ایسکی شکل،یا رشته ای شکل (کمان، لاله)، و رشته ای شکل(گندم). علاوه بر این، اختصاص دهید گره دارریشه ها - با ضخیم شدن های ناهموار به شکل گره (Meadowsweet) و مهره دار -با ضخامت های متناوب و مناطق نازک (کلم خرگوش). ریشه های ذخیره سازیمی تواند باشد مخروطی، شلغم شکل، کروی، دوکی شکلو غیره.

ریشه سیستم.

به مجموع تمام ریشه های یک گیاه سیستم ریشه می گویند.

طبقه بندی سیستم های ریشه بر اساس مبدا:

سیستم ریشه اصلیاز ریشه ژرمینال ایجاد می شود و با ریشه اصلی (از مرتبه اول) با ریشه های جانبی ردیف دوم و بعدی نشان داده می شود. فقط سیستم ریشه اصلی در بسیاری از درختان و درختچه ها و در دولپه های علفی یکساله و چند ساله ایجاد می شود.

سیستم ریشه ناخواستهروی ساقه ها، برگ ها و گاهی روی گل ها رشد می کند. منشأ تصادفی ریشه ها به عنوان ابتدایی تر در نظر گرفته می شود، زیرا مشخصه هاگ های بالاتر است که فقط سیستمی از ریشه های فرعی دارند. سیستم ریشه های نابجا در گلدان ها ظاهراً در ارکیده ها تشکیل می شود که از دانه آن یک پروتوکورم (غده جنینی) ایجاد می شود و متعاقباً ریشه های فرعی روی آن ایجاد می شود.

سیستم ریشه مخلوطبه طور گسترده در بین دو لپه و تک لپه توزیع شده است. در گیاهی که از یک دانه رشد می کند، ابتدا سیستم ریشه اصلی رشد می کند، اما رشد آن طولانی نیست - اغلب تا پاییز اولین فصل رشد متوقف می شود. در این زمان، سیستمی از ریشه های فرعی به طور مداوم روی هیپوکوتیل، اپیکوتیل و متامرهای بعدی شاخه اصلی و متعاقباً در قسمت پایه شاخه های جانبی ایجاد می شود. بسته به گونه های گیاهی، آنها در قسمت های خاصی از متامرها (در گره ها، زیر و بالای گره ها، در میان گره ها) یا در تمام طول آنها شروع و توسعه می یابند.

در گیاهان با سیستم ریشه مخلوط، معمولاً در پاییز سال اول زندگی، سیستم ریشه اصلی بخش ناچیزی از کل سیستم ریشه را تشکیل می دهد. متعاقبا (در سال دوم و بعد از آن)، ریشه های فرعی در قسمت قاعده شاخساره های ردیف دوم، سوم و بعدی ظاهر می شوند و سیستم ریشه اصلی پس از دو یا سه سال از بین می رود و فقط سیستم ریشه فرعی در آن باقی می ماند. گیاه. بنابراین، در طول زندگی، نوع سیستم ریشه تغییر می کند: سیستم ریشه اصلی - سیستم ریشه مخلوط - سیستم ریشه های فرعی.

طبقه بندی سیستم های ریشه بر اساس شکل.

سیستم ریشه شیر -این سیستم ریشه ای است که در آن ریشه اصلی به خوبی توسعه یافته است و از نظر طول و ضخامت به طور قابل توجهی از ریشه های جانبی فراتر می رود.

سیستم ریشه فیبریبا اندازه مشابه ریشه اصلی و جانبی نامیده می شود. معمولاً با ریشه های نازک نشان داده می شود ، اگرچه در برخی گونه ها نسبتاً ضخیم هستند.

اگر ریشه اصلی بسیار بزرگتر از سایرین باشد، یک سیستم ریشه مخلوط نیز می تواند محوری باشد. فیبری،اگر اندازه همه ریشه ها نسبتاً برابر باشد. همین عبارات در مورد سیستم ریشه های فرعی نیز صدق می کند. در یک سیستم ریشه، ریشه ها اغلب عملکردهای متفاوتی را انجام می دهند. ریشه های اسکلتی (حمایت کننده، قوی، با بافت های مکانیکی توسعه یافته)، ریشه های رشدی (با رشد سریع، اما انشعاب کم)، مکنده (نازک، کوتاه مدت، به شدت شاخه دار) وجود دارد.

2. مناطق ریشه جوان

مناطق ریشه جوان- اینها قسمت های مختلف ریشه در طول طول هستند که عملکردهای نابرابر را انجام می دهند و با ویژگی های مورفولوژیکی خاصی مشخص می شوند (شکل).

در بالا قرار دارد منطقه کشش، یا رشد. در آن ، سلول ها تقریباً تقسیم نمی شوند ، اما به شدت در امتداد محور ریشه کشیده می شوند (رشد می کنند) و نوک آن را به عمق خاک فشار می دهند. گسترش ناحیه کشش چندین میلی متر است. در این ناحیه، تمایز بافت‌های رسانای اولیه آغاز می‌شود.

ناحیه ای از ریشه که دارای موهای ریشه است نامیده می شود منطقه مکش. نام نشان دهنده عملکرد آن است. در قسمت‌های قدیمی‌تر، موهای ریشه دائماً از بین می‌روند و در قسمت جوان دائماً دوباره تشکیل می‌شوند. این ناحیه دارای طولی از چند میلی متر تا چند سانتی متر است.

بالای ناحیه مکش، جایی که موهای ریشه ناپدید می شوند، شروع می شود منطقه ی نگهداری، که در امتداد بقیه ریشه گسترش می یابد. از طریق آن، محلول های آب و نمک جذب شده توسط ریشه به اندام های پوشاننده گیاه منتقل می شود. ساختار این زون در قسمت های مختلف آن متفاوت است.

3. مریستم آپیکال ریشه.

در مقابل مریستم آپیکال ساقه، که پایانه را اشغال می کند، یعنی. موقعیت انتهایی، مریستم آپیکال ریشه زیر ترمینال، زیرا او همیشه با یک کلاه مانند یک انگشتانه پوشیده شده است. مریستم رأسی ریشه همیشه مانند انگشتانه با کلاهک پوشیده شده است. حجم مریستم ارتباط نزدیکی با ضخامت ریشه دارد: در ریشه های ضخیم بزرگتر از ریشه های نازک است، اما تغییرات فصلیمریستم تحت تأثیر قرار نمی گیرد. در تشکیل جوانه های اندام های جانبی، مریستم آپیکال ریشه شرکت نمی کندبنابراین، تنها عملکرد آن نئوپلاسم سلول ها (عملکرد هیستوژنیک) است که متعاقباً به سلول های بافت های دائمی تمایز می یابد. بنابراین، اگر مریستم آپیکال ساقه هم نقش هیستوژنیک و هم ارگانوژنیک داشته باشد، مریستم آپیکال ریشه فقط نقش هیستوژنیک را ایفا می کند. چکلیک نیز از مشتقات این مریستم است.

گیاهان عالی با چندین نوع ساختار مریستم آپیکال ریشه مشخص می شوند که عمدتاً در حضور و مکان سلول های اولیه و منشاء لایه مویی - ریزودرم متفاوت است.

در ریشه دم اسب ها و سرخس ها، تنها سلول اولیه، مانند راس شاخه های آنها، به شکل یک هرم سه وجهی است که قاعده محدب آن به سمت پایین و به سمت کلاهک چرخیده است. تقسیمات این سلول در چهار صفحه موازی با سه ضلع و پایه اتفاق می افتد. در مورد دوم، سلول هایی تشکیل می شوند که با تقسیم، کلاه ریشه را ایجاد می کنند. از بقیه سلول ها متعاقباً ایجاد می شود: پروتودرم، متمایز به ریزودرم، ناحیه قشر اولیه، استوانه مرکزی.

در بیشتر آنژیوسپرهای دو لپه ای سلول های اولیه در 3 طبقه قرار گرفته اند. از سلول های طبقه بالا، نامیده می شود پلرومادر آینده، یک استوانه مرکزی تشکیل می شود، سلول های طبقه میانی - پریبلماباعث ایجاد قشر اولیه و پایین تر به سلول های کلاهک و پروتودرم می شود. این لایه نامیده می شود درماکالیپتروژن.

در علف‌ها، سج‌ها که حروف اول آنها نیز 3 طبقه است، سلول‌های طبقه پایین فقط سلول‌های کلاهک ریشه تولید می‌کنند، بنابراین به این لایه گفته می‌شود. کالیپتروژن. پروتودرم از قشر اولیه - مشتق شده از طبقه وسط حروف اول - جدا می شود. چالش ها و مسائل. استوانه مرکزی از سلول های طبقه بالا ایجاد می شود - پلرومامانند دولپه ها.

بنابراین، گروه های مختلف گیاهان در منشاء پروتودرم، که متعاقباً به ریزودرم متمایز می شود، متفاوت هستند. فقط در آرکگونیال ها و دو لپه ای ها از یک لایه اولیه خاص ایجاد می شود؛ در ژیمنوسپرم ها و تک لپه ای ها معلوم می شود که ریزودرم توسط قشر اولیه تشکیل می شود.

یکی از ویژگی‌های بسیار مهم مریستم آپیکال ریشه نیز این است که سلول‌های اولیه در شرایط عادی به ندرت تقسیم می‌شوند. مرکز استراحت. حجم مریستم به دلیل مشتقات آنها افزایش می یابد. با این حال، هنگامی که نوک ریشه به دلیل تابش، قرار گرفتن در معرض عوامل جهش زا و دلایل دیگر آسیب می بیند، مرکز استراحت فعال می شود، سلول های آن به شدت تقسیم می شوند و به بازسازی بافت های آسیب دیده کمک می کنند.

ساختار اولیه ریشه

تمایز بافت های ریشه در ناحیه جذب رخ می دهد.از نظر منشأ، اینها بافت های اولیه هستند، زیرا از مریستم اولیه منطقه رشد تشکیل شده اند. بنابراین ساختار میکروسکوپی ریشه در ناحیه مکش اولیه نامیده می شود.

در ساختار اولیه، موارد زیر اساساً متمایز می شوند:

1. بافت پوششی، متشکل از یک لایه سلولی با موهای ریشه - اپیبلم یا ریزودرم

2. قشر اولیه،

3. سیلندر مرکزی.

سلول ها ریزودرم هاکشیده در طول ریشه. هنگامی که آنها در یک صفحه عمود بر محور طولی تقسیم می شوند، دو نوع سلول تشکیل می شود: تریکوبلاست هارشد موهای ریشه، و آتریکوبلاست ها، عملکرد سلول های پوششی را انجام می دهد. برخلاف سلول‌های اپیدرمی، دیواره‌ای نازک دارند و کوتیکول ندارند. تریکوبلاست ها به صورت منفرد یا گروهی قرار دارند و اندازه و شکل آنها متفاوت است انواع متفاوتگیاهان ریشه هایی که در آب رشد می کنند معمولاً موهای ریشه ندارند، اما اگر این ریشه ها سپس در خاک نفوذ کنند، موها به تعداد زیاد تشکیل می شوند. در غیاب مو، آب از طریق دیواره های سلولی خارجی نازک وارد ریشه می شود.

موهای ریشه به صورت برآمدگی های کوچک تریکوبلاست ها ظاهر می شوند. رشد مو در بالای آن اتفاق می افتد. به دلیل تشکیل موها، سطح کل ناحیه مکش ده برابر یا بیشتر افزایش می یابد. طول آنها 1 ... 2 میلی متر است، در حالی که در علف ها و جگرها به 3 میلی متر می رسد. موهای ریشه کوتاه مدت هستند. امید به زندگی آنها از 10 ... 20 روز تجاوز نمی کند. پس از مرگ آنها، ریزودرم به تدریج ریخته می شود. در این زمان، لایه زیرین سلول های قشر اولیه به یک لایه محافظ تمایز می یابد - اگزودرم. سلول های آن محکم بسته شده است، پس از سقوط ریزودرم، دیواره های آنها چوب پنبه می شود. اغلب، سلول های قشر اولیه مجاور آن نیز چوب پنبه می کنند. اگزودرم از نظر عملکردی شبیه چوب پنبه است، اما در آرایش سلول ها با آن متفاوت است: سلول های جدولی چوب پنبه، که در طول تقسیم سلولی مماسی کامبیوم چوب پنبه (فلوژن) تشکیل شده اند، در بخش های عرضی در ردیف های منظم قرار گرفته اند، و سلول های اگزودرم چندلایه، که دارای خطوط چند ضلعی هستند، تلوتلو می شوند. در یک اگزودرم قوی توسعه یافته، سلول های عبوری با دیواره های غیر چوب پنبه ای اغلب یافت می شوند.

بقیه قشر اولیه - مزودرم، به استثنای داخلی ترین لایه، که به اندودرم متمایز می شود، از سلول های پارانشیمی تشکیل شده است که متراکم ترین آنها در لایه های بیرونی قرار دارند. در قسمت های میانی و داخلی قشر، سلول های مزودرم دارای یک طرح کلی کم و بیش گرد هستند. اغلب داخلی ترین سلول ها ردیف های شعاعی را تشکیل می دهند. فضاهای بین سلولی بین سلول ها ظاهر می شود و در برخی از گیاهان آبزی و مردابی حفره های هوایی نسبتاً بزرگی وجود دارد. در پوست اولیه برخی از درختان نخل، الیاف lignified یا sclereids یافت می شود.

سلول های قشر ریزودرم را با مواد پلاستیکی تامین می کنند و خود در جذب و هدایت موادی که هر دو از طریق سیستم پروتوپلاست حرکت می کنند نقش دارند. simplastuو در امتداد دیواره های سلولی ( آپوپلاست).

داخلی ترین لایه قشر اندودرم، که به عنوان مانعی عمل می کند که حرکت مواد را از پوسته به استوانه مرکزی و بالعکس کنترل می کند. اندودرم متشکل از سلولهای محکم بسته است که در جهت مماسی کمی کشیده و در مقطع عرضی تقریباً مربع هستند. در ریشه‌های جوان، سلول‌های آن دارای کمربند کاسپاری هستند - بخش‌هایی از دیواره‌ها که با وجود مواد شیمیایی مشابه سوبرین و لیگنین مشخص می‌شود. کمربندهای کاسپاری دیواره های شعاعی عرضی و طولی سلول ها را در وسط احاطه کرده اند. مواد ته نشین شده در نوارهای کاسپاری دهانه لوله های پلاسمودسمنال واقع در این مکان ها را می بندند، با این حال، ارتباط سمپلاستیک بین سلول های اندودرم در این مرحله از رشد آن و سلول های مجاور آن از طرف داخلی و خارجی حفظ می شود. در بسیاری از دو لپه ها و ژیمنوسپرم ها، تمایز اندودرم معمولاً به تشکیل نوارهای کاسپاری ختم می شود.

در گیاهان تک لپه ای که ضخیم شدن ثانویه ندارند، اندودرم به مرور زمان تغییر می کند. فرآیند چوب پنبه‌بندی تا سطح تمام دیوارها گسترش می‌یابد، قبل از آن دیوارهای مماس شعاعی و داخلی به شدت ضخیم می‌شوند و دیواره‌های خارجی تقریباً ضخیم نمی‌شوند. در این موارد از ضخیم شدن های نعل اسبی صحبت می کنند. دیواره‌های سلولی ضخیم‌شده متعاقباً تبدیل به لخته می‌شوند، پروتوپلاست‌ها می‌میرند. برخی از سلول‌ها با دیواره‌های نازک زنده می‌مانند، فقط با نوارهای کاسپاری، به آنها ایست بازرسی می‌گویند. آنها یک ارتباط فیزیولوژیکی بین قشر اولیه و استوانه مرکزی ایجاد می کنند. معمولاً سلول های عبوری در مقابل رشته های آوند چوبی قرار دارند.

سیلندر ریشه مرکزیاز دو ناحیه تشکیل شده است: pericyclic و رسانا. در ریشه برخی از گیاهان، قسمت داخلی استوانه مرکزی یک بافت مکانیکی یا پارانشیم است، اما این "هسته" با هسته ساقه همولوگ نیست، زیرا بافت هایی که آن را تشکیل می دهند منشا پروکامبیایی دارند.

دور چرخه می تواند همگن و ناهمگن باشد، مانند بسیاری از مخروطیان، و در میان دو لپه ای ها، در کرفس، که در آن مخازن اسکیزوژنیک ترشحات در دور چرخه ایجاد می شود. می تواند تک لایه و چند لایه باشد، همانطور که در گردو. pericycle یک مریستم است، زیرا نقش یک لایه ریشه را بازی می کند - ریشه های جانبی در آن گذاشته می شود، و در گیاهان فرزندان ریشه - جوانه های ناخواسته. در دولپه ها و ژیمنوسپرم ها، در ضخیم شدن ثانویه ریشه، تشکیل فلوژن و تا حدی کامبیوم نقش دارد. سلول های آن توانایی تقسیم شدن را برای مدت طولانی حفظ می کنند.

بافت های رسانای اولیه ریشه یک بسته رسانای پیچیده را تشکیل می دهند که در آن رشته های شعاعی آوند چوبی با گروه هایی از عناصر آبکش متناوب می شوند. تشکیل آن با شروع پروکامبیوم به شکل طناب مرکزی انجام می شود. تمایز سلول های پروکامبیال به عناصر پروتوفلوم و سپس پروتوکسیلم از حاشیه شروع می شود، یعنی آوند چوبی و آوند آبکش به صورت اگزارکسی قرار می گیرند و بعداً این بافت ها به صورت مرکزگرا رشد می کنند.

اگر یک رشته آوند چوبی و بر این اساس، یک رشته آبکش گذاشته شود، آن دسته را سلطنتی می نامند (چنین دسته هایی در برخی از سرخس ها یافت می شود)، اگر دو رشته مانند بسیاری از دولپه ها دارای سه تا، تترا باشند. - و دسته های پنتارک، علاوه بر این، در همان گیاه، ریشه های جانبی ممکن است در ساختار دسته های آوندی از اصلی متفاوت باشد. ریشه های تک لپه ای با دسته های پلی آرک مشخص می شود.

در هر رشته شعاعی آوند چوبی، عناصر گسترده‌تر متاکسیلم به سمت داخل از عناصر پروتوکسیلم متمایز می‌شوند.

رشته تشکیل‌شده آوند چوبی می‌تواند کاملاً کوتاه باشد (عنبیه)، قسمت داخلیپروکامبیوم در این مورد به یک بافت مکانیکی متمایز می شود. در گیاهان دیگر (پیاز، کدو تنبل)، آوند چوبی در بخش های عرضی ریشه ها دارای خطوط ستاره ای است، در مرکز ریشه، وسیع ترین رگ متاکسیلم وجود دارد، رشته های آوند چوبی از آن خارج می شوند که از عناصر تشکیل شده است. ، که قطرهای آن از مرکز به سمت حاشیه به تدریج کاهش می یابد. در بسیاری از گیاهان با بسته‌های چندشکل (علف‌ها، چمن‌ها، نخل‌ها)، عناصر منفرد متاکسیلم می‌توانند در سرتاسر پراکنده شوند. سطح مقطعاستوانه مرکزی بین سلول های پارانشیمی یا عناصر بافت مکانیکی.

آبکش اولیه، به عنوان یک قاعده، از عناصر دیواره نازک تشکیل شده است، فقط برخی از گیاهان (لوبیا) الیاف پروتوفلوم را ایجاد می کنند.

ساختار ثانویه ریشه

در تک لپه ای ها و سرخس ها، ساختار اولیه ریشه در طول زندگی حفظ می شود (ساختار ثانویه در آنها تشکیل نمی شود). با افزایش سن گیاهان تک لپه ای، تغییراتی در بافت های اولیه در ریشه ایجاد می شود. بنابراین پس از پوسته پوسته شدن اپیبلم، اگزودرم به بافت پوششی تبدیل می‌شود و پس از از بین رفتن آن، لایه‌هایی متوالی از سلول‌های مزودرم، آندودرم و گاه پری‌سایکل که دیواره‌های سلولی آن چوب پنبه‌ای می‌شود و پوسته می‌شود. در ارتباط با این تغییرات، ریشه های قدیمی تک لپه ای ها قطر کمتری نسبت به جوانه ها دارند.

تفاوت اساسی بین ژیمنوسپرم ها، دو لپه ای ها و تک لپه ای ها در ساختار اولیه ریشه ها وجود ندارد، اما کامبیوم و فلوژن در اوایل ریشه دولپه ها و ژیمنوسپرم ها قرار می گیرند و ضخیم شدن ثانویه رخ می دهد که منجر به تغییر قابل توجهی در ساختار آنها می شود. بخش های جداگانه ای از کامبیوم به شکل کمان از پروکامبیوم یا سلول های پارانشیمی جدار نازک با داخلرشته های آبکش بین پرتوهای آوند چوبی اولیه. تعداد این مناطق برابر با تعداد پرتوهای آوند چوبی اولیه است. سلول‌های دور چرخه واقع در مقابل رشته‌های آوند چوبی اولیه، که در صفحه مماسی تقسیم می‌شوند، بخش‌هایی از کامبیوم را ایجاد می‌کنند که قوس‌های آن را می‌بندد.

معمولاً، حتی قبل از ظهور یک کامبیوم با منشأ پری حلقه‌ای، کمان‌های کامبیال شروع به گذاشتن سلول‌هایی به سمت داخل می‌کنند که به عناصر آوند چوبی ثانویه، عمدتاً عروق با مجرای پهن، و به سمت خارج - عناصر آبکش ثانویه تمایز می‌یابند و آبکش اولیه را به سمت آبکش می‌برند. حاشیه تحت فشار آوند چوبی ثانویه تشکیل شده، قوس های کامبیال صاف می شوند، سپس به موازات محیط ریشه محدب می شوند.

در نتیجه فعالیت کامبیوم در خارج از آوند چوبی اولیه، بسته‌های جانبی بین انتهای رشته‌های شعاعی آن به وجود می‌آیند که با فقدان آوند چوبی اولیه با دسته‌های جانبی معمولی ساقه‌ها تفاوت دارند. کامبیوم با منشا پری حلقه ای سلول های پارانشیمی را تولید می کند که مجموع آنها پرتوهای نسبتاً گسترده ای را تشکیل می دهد که رشته های آوند چوبی اولیه - پرتوهای هسته اولیه را ادامه می دهد.

در ریشه هایی با ساختار ثانویه معمولاً پوست اولیه وجود ندارد. این به دلیل قرار گرفتن یک کامبیوم چوب پنبه ای، یک فلوژن، در دور چرخه در طول کل محیط آن است، که سلول های چوب پنبه (فلم) را در طول تقسیم مماسی به بیرون و سلول های فلودرم را به سمت داخل جدا می کند. نفوذناپذیری چوب پنبه در برابر مواد مایع و گاز به دلیل زیربرین شدن دیواره های سلولی آن علت مرگ قشر اولیه است که ارتباط فیزیولوژیکی خود را با استوانه مرکزی از دست می دهد. متعاقباً شکاف هایی در آن ظاهر می شود و می افتد - پوست اندازی ریشه رخ می دهد.

سلول‌های فلودرما می‌توانند چندین بار تقسیم شوند و یک ناحیه پارانشیمی را در حاشیه بافت‌های رسانا تشکیل دهند که معمولاً در سلول‌های آن مواد ذخیره‌ای رسوب می‌کنند. بافت هایی که به سمت بیرون از کامبیوم قرار دارند (آبکش، پارانشیم پایه، فلودرم و کامبیوم چوب پنبه) نامیده می شوند. قشر ثانویه. بیرون ریشه گیاهان دو لپه ای که ساختار ثانویه دارند با چوب پنبه پوشیده شده و پوسته آن بر روی ریشه درختان کهنسال تشکیل می شود.