Juurisysteemibiologia. Juuren toiminnot. Kasvien juurten tehtävät tieteellisessä tutkimuksessa
Perus kasvien juurien toiminnot seuraavat:
- toimii pääelimenä mineraalielementtien imeytymiselle maaperästä;
- syntetisoi ensisijaisesti joitain orgaanisia aineita, jotka sisältävät typpeä, fosforia ja rikkiä;
- toimii usein vararavinteiden säiliönä;
- ankkuroi kasvin maaperään.
Kasvien juurten tehtävät tieteellisessä tutkimuksessa
- Jopa I. V. Michurin totesi, että juurilla on erittäin merkittävä vaikutus moniin vartettujen kasvien fysiologisiin ominaisuuksiin. Luonnonvaraisen perusrungon juuret (lisätietoja:) yleensä huononsivat hedelmän laatua, kun taas viljellyn lajikkeen juuret paransivat sitä.
- L. S. Litvinov ja N. G. Potapov osoittivat, että joidenkin maaperästä tulevien mineraaliaineiden (lisätietoja:) muuttuminen monimutkaisiksi orgaanisiksi yhdisteiksi tapahtuu juurikudoksissa.
- N.G. Potapovin mukaan maississa 50-70% imeytyneestä typestä tulee maanpäälliseen osaan orgaanisten yhdisteiden muodossa, joista jopa 30% on aminohappoja.
- A.L. Kursanov totesi C 14:n ja N 15:n avulla (lisätietoja:), että juurien imemä hiilidioksidi on osa orgaanisia happoja. Fosforin ja rikin konversio tapahtuu osittain myös juurissa.
- I.I. Kolosov, joka työskentelee P 32:n kanssa, selvensi kysymystä fosforin muuttumisesta juurissa: se pääsi maanpäällisiin elimiin nukleoproteiinien ja lipoidien muodossa.
- A. A. Shmuk ja G. S. Ilyina osoittivat, että nikotiinin muodostuminen tapahtuu kasvin juurissa: kun tupakka oksastettiin tomaatin ja yökuoren juuriin, lehdissä ei ollut nikotiinia.
Juuren rakenne
Morfologinen-anatominen juurirakenne soveltuu hyvin imemään vettä ja mineraalielementtejä maaperästä. Kuitenkaan koko juuri ei osallistu mineraalielementtien ja veden imeytymiseen, vaan ainoastaan sen absorptiovyöhyke - juurikarvoja kantava osa.
Kaavio kasvavasta juurivyöhykkeestä. 1 - juurikarvojen vyöhyke, 2 - venymisvyöhyke, 3 - intensiivisen solujakautumisen vyöhyke, 4 - juurikansi. Juurikarvat lisäävät juuren imupintaa moninkertaisesti, minkä seurauksena juuren ja maan välinen kosketuspinta kasvaa. Juurikarvat ovat hyvin lyhytikäisiä ja kuolevat pois 10-20 päivän kuluttua. Uusia juurikarvoja muodostuu jatkuvasti kasvavalle juurivyöhykkeelle. § Veden ja mineraalien imeytyminen. Maaliuoksen pääsy juureen tapahtuu juurikarvojen kautta. Karvat vaikuttavat aktiivisesti maaperän sisältöön vapauttaen erilaisia aineita, mikä helpottaa ionien selektiivistä imeytymistä maaperästä. Koska kivennäisaineiden pitoisuus solumehlassa on korkeampi kuin maaliuoksessa, vesi, jossa on siihen ioneina liuenneita mineraalisuoloja, pääsee juurikarvoihin. Pumpun roolia juurikarvassa suorittavat vakuolit, joissa syntyy suurempi suolapitoisuus kuin maaperään. Mineraalisuolojen pääsy juureen johtuu anionien ja kationien aktiivisesta kuljetuksesta, jotka ovat osa kalvoja ATP:n energialla. Tässä tapauksessa maaperän ja juurien välillä voi tapahtua ionien vaihtoa. Koska solumehlan pitoisuus vakuolissa on suurempi kuin maa-aineliuoksen pitoisuus, vettä ryntää soluun diffuusioprosessin aikana. Juurikarvoista vesi siirtyy saman periaatteen mukaisesti aivokuoren parenkyymin soluihin ja endodermin kulkusolujen kautta suoniin. Voimaa, joka ohjaa veden virtauksen verisuoniin ja kaikkiin elimiin, kutsutaan juuripaineeksi. Hydrostaattisten lakien mukaan turgoripaineen (T) arvo on kaikissa kennon osissa sama, joten imuvoima (S) on suurempi siinä osassa, jossa osmoottinen paine (P) on suurempi. Tämä laki voidaan ilmaista kaavana:
S = P - T, missä S on imuvoima; P - osmoottinen paine; T - turgoripaine.
Nesteen käänteisen virtauksen estävät endodermaaliset solut, joissa on tiheät kalvot, jotka eivät päästä veteen liuenneita aineita kulkeutumaan takaisin maaperään, jolloin keskisylinteriin muodostuu korkea solumehupitoisuus. Siten veden ja siihen liuenneiden suolojen liikkumista helpottaa juurikarvojen imuvoima, juuripaine, vesimolekyylien ja verisuonten seinämien välinen adheesiovoima sekä lehtien imuvoima, jotka jatkuvasti haihtuvat. vettä, houkuttele se juurista.
§ Juuren toinen päätehtävä on vahvistaa kasveja maaperässä, joka johtuu pääjuuren haarautumisesta. Pääjuuren haarautumista kutsutaan sivujuuriksi. Ne muodostuvat (endogeenisesti) perisyklissä ja tulevat ulos primaarisen aivokuoren kautta. Pääjuuren kasvaessa ilmaantuu ensimmäisen asteen sivujuuret, jotka myöhemmin haarautuvat ja muodostavat toisen asteen juuria ja niistä muodostuu kolmannen asteen juuria jne. Juuren haarautuminen auttaa vahvistamaan kasvia maassa ja lisäämään juuren imukykyistä pintaa. Muita juuritoimintoja ovat seuraavat.
§ Orgaanisten aineiden synteesi.
§ Stock ravinteita, Tällaiset juuret muuttuvat erittäin paksuiksi ja toimivat ravintoainevarastona.
§ Juurien ansiosta kasvit kommunikoivat bakteerien ja sienten kanssa. Juuri vapauttaa erilaisia aineita maaperään ja astuu symbioosiin sienten ja bakteerien kanssa.
§ Vegetatiivinen lisääntyminen tapahtuu juurien avulla.
Juuren hengitys on erittäin tärkeä kasvin normaalille toiminnalle. Prosessijoukko, joka varmistaa hapen pääsyn kasviin ja hiilidioksidin poistamisen sekä solujen ja kudosten hapen käytön orgaanisten aineiden hapetukseen vapauttamalla kasvin elämään tarvittavaa energiaa, muodostaa hengityksen. Hengitysenergiaa tarvitaan aineiden saamiseen, kuljettamiseen ja synteesiin. Lehdistä tulevista orgaanisista yhdisteistä ja maaperän mineraalisuoloista syntetisoituu juurisoluissa monia elintärkeitä aineita: aminohappoja, entsyymejä ja fytohormoneja jne. Hengityksen aikana muodostuva hiilidioksidi osallistuu aineenvaihduntaan ja aineiden saantiin juurille. Monen juuret luonnonvaraisia kasveja pystyy sietämään anaerobisia (hapettomia) olosuhteita. Suurin osa viljelykasveista on aerobeja ja niiden hengittämistä edeltää hydrolyysi (polymeerien muuntaminen monomeereiksi) ja orgaanisten aineiden hapettuminen. Hengitys on monivaiheinen prosessi. Kun hengitys tapahtuu soluissa, happi hapettaa useita aineita (pääasiassa hiilihydraatteja) ja energiaa vapautuu. tarpeellinen kasveille kasvulle, protoplasman liikkumiselle, aineiden liikkumiselle. Hengitys on fotosynteesin päinvastainen prosessi. Fotosynteesin aikana kasvi imee hiilidioksidia ja vettä ja tuottaa sokereita. Hengityksen aikana sokerit hapettuvat ja muodostuu hiilidioksidia ja vettä:
fotosynteesi
6(CO2+H20)C6H12O6+6O2
Kun yksi gramma sokerimolekyyliä hapettuu hengityksen aikana, vapautuu 674 kcal energiaa. Vapautunut energia kuluu erilaisiin biokemiallisiin ja fysikaalisiin prosesseihin: orgaanisten aineiden synteesiin, liuosten liikkumiseen ja imeytymiseen, elinten kasvuun ja liikkumiseen. Kasvi vapauttaa osan hengityksen aikana vapautuvasta energiasta lämmön muodossa. Hengitys on erityisen voimakasta juurien kasvupisteissä. Ilman happimäärän lisääntyminen sekä sen pitoisuuden lievä lasku ei vaikuta hengityksen intensiteettiin, ja vain ilman happipitoisuuden väheneminen 10-20 kertaa normaaliin verrattuna heikentää hengitystä . Juuri suorittaa kasvin ravintoaineita vain, kun maaperässä on riittävästi ilmaa. Siksi kasveja kasvattaessasi sinun on varmistettava, että juuret saavat jatkuvasti vastaan Raikas ilma. Tätä varten maaperää löysätään säännöllisesti kultivaattorilla tai kuokoilla. Maaperän löysääminen auttaa myös säilyttämään kosteuden kuivilla alueilla. Kun maaperä kuivuu, sen pinnalle muodostuu kuori: se edistää veden nopeaa haihtumista. Irrotuksen aikana kuori tuhoutuu ja kosteus jää pintakerrokseen. Veden haihtuminen maaperän syvemmiltä kerroksilta lakkaa. Ei ole turhaa, että löysäämistä kutsutaan joskus "kuivakastukseksi". He sanovat: "On parempi löysää kerran hyvin kuin kastella huonosti kahdesti." Useat trooppiset suokasvit (mangrovemetsät) kehittävät hengitysjuuria evoluutioprosessin aikana. Ne kohoavat pystysuunnassa ylöspäin, niiden pinnalla on reikiä, joiden kautta ilma pääsee juuriin ja sitten soiseen maaperään upotettuihin kasvin osiin.
Maaperä- tämä on lähtöaine (maaperää muodostava) kiviaines, jota prosessoidaan ilmaston, kasvi- ja eläinorganismien yhteisvaikutuksella sekä viljelyalueilla ja ihmisen toiminnassa ja joka pystyy tuottamaan kasveja. Maaperän tärkein ominaisuus on hedelmällisyys - kyky tyydyttää kasvien ravinteiden, veden, ilman, lämmön tarpeet niiden normaalia elämää ja sadontuotantoa varten. Maaperä on erilainen kuin kiviä, hiekkaa tai savea, jossa on humusta. Maaperän hedelmällisyys riippuu pääasiassa maaperän rakenteesta ja humusvarannoista. Maan kykyä muodostaa erikokoisia ja -muotoisia kokkareita kutsutaan maaperän rakenteeksi ja itse kokkareita kutsutaan rakenteeksi. Rakenneelementtien mukaan maaperät voivat olla rakenteellisia tai rakenteettomia. Hyvin rakentunut maaperä tarjoaa suotuisat vesi-ilma-ominaisuudet. Maaperän koostumus sisältää hiekkaa, savea ja muita liukenemattomia mineraaleja sekä liukoisia mineraaleja ja humusta. Maaperä sisältää myös ilmaa ja vettä.
Humus(humus) on monimutkainen orgaanisten aineiden kompleksi, joka muodostuu maaperään kasvi- ja eläintähteiden hajoamisen aikana. Mitä paksumpi humuspitoisen maaperän pintakerros on, sitä hedelmällisempi se on. Hedelmällisimpiä ovat humuspitoiset chernozemit ja jokien tulvatasantojen tummat niityt. Podzolic-, savi- ja hiekkamailla ei ole rakennetta ja ne ovat humusvapaita, joten ne ovat vähemmän hedelmällisiä.
Riippuen pienten (savi) tai suurempien (hiekkaisten) hiukkasten pitoisuudesta maaperässä maaperät jaetaan kevyeen hiekkaan, hiekkasaviseen, savimaiseen ja savimaiseen.
Viljeltyjen viljelykasvien tuottavuus riippuu maaperän hedelmällisyydestä. Viljelyt maat ovat monien ihmissukupolvien monimutkaisten luonnollisten työprosessien tulosta. Jotkut ihmisen vaikutukset maaperään johtavat niiden hedelmällisyyden lisääntymiseen, kun taas toiset johtavat heikkenemiseen, huononemiseen ja kuolemaan. Erityisen vaarallisia seurauksia ihmisen vaikutuksesta maaperään ovat eroosio, saastuminen vierailla aineilla kemikaalit, suolaantuminen, kastelu, maaperän poisto erilaisiin rakenteisiin (liikennetiet, säiliöt). Vähentää tilaa hedelmälliset maaperät tapahtuu monta kertaa nopeammin kuin niiden muodostuminen. Maaperän suojelun tulee olla ympäristöä säästävää, luonnonvaroja säästävää ja huolehtia niiden suojelusta. Tarjota järkevää käyttöä Venäjällä olevista maista ylläpidetään valtion maakatastria, joka sisältää tiedot kaikkien luokkien maista. Kiinteistö on hyväksytty vuonna 2001, ja se harjoittaa seuraavia päätoimintoja:
1) valvoo maiden käyttöä ja suojelua;
2) suorittaa maaseurantaa;
3) tunnistaa pilaantuneita ja pilaantuneita maa-alueita, tekee ehdotuksia niiden ennallistamiseksi ja suojeluksi.
Erittäin tärkeä on maaperää suojaavan kyntämättömän viljelyn käyttöönotto, joka hidastaa maaperän nitrofifikaatioprosesseja, vähentää torjunta-ainekuormitusta, vähentää maataloustuotteiden nitraattipitoisuutta sekä nopeuttaa orgaanisen aineksen kostutuksen palautumisprosesseja.
Maanvalvonta on maarahaston tilan seurantajärjestelmä muutosten oikea-aikaista tunnistamista ja arviointia varten sekä negatiivisten prosessien seurausten ehkäisemistä ja poistamista. Maanvalvonta hyväksyttiin vuonna 1992 ja on olennainen osa ympäristön seuranta.
Maamme on hyväksynyt maalain. Siinä säädetään toimenpiteistä maaperän hedelmällisyyden lisäämiseksi ja sen suojelemiseksi. Maaperän väärä käyttö ja viljelykasvien sääntöjen noudattamatta jättäminen voivat johtaa maaperän rakenteen tuhoutumiseen, maaperän eroosioon, suolaantumiseen ja kastumiseen. Kaikki tämä heikentää maaperän hedelmällisyyttä ja vähentää satoa. Siksi on tärkeää tehdä maanparannus (parannus).
Lannoitteet. Kasviorganismit koostuvat orgaanisista ja epäorgaaniset aineet, jotka sisältävät erilaisia kemiallisia alkuaineita. Kasvien normaalia kehitystä varten juurien tulee kuljettaa maaperästä vettä ja kivennäissuoloja, makroelementtejä (P, N, K, Ca, Mg, Fe) ja hivenaineita.
(B, Cu, Mn, Zn, Mo). Tiedetään, että typpi on osa aminohappoja, proteiineja, ATP:tä, ADP:tä, vitamiineja ja entsyymejä. Sen puute hidastaa kasvien kasvua. Fosfori on osa ATP:tä ja ADP:tä, aminohappoja, entsyymejä; Kalium vaikuttaa sytoplasman tilaan, solumehlan osmoottiseen paineeseen ja vaikuttaa myös kasvien kasvuun. Makro- ja mikroelementeillä on suuri merkitys kasvien elämälle. Jokaisella elementillä on yksilöllinen merkitys, eikä sitä voi korvata toisella. Minkä tahansa mineraalielementin puute tai ylimäärä maaperässä aiheuttaa erilaisia häiriöitä kasvien elintärkeissä prosesseissa. Siten kasvien fosforin nälänhädän aikana havaitaan synteesin ja aiemmin muodostuneiden proteiinien hajoamisen estymistä. Kaliumin puute pysäyttää kasvien kasvun, koska proteiinien ja hiilihydraattien aineenvaihdunta häiriintyy. Raudanpuutteesta kertoo vaaleanvihreä tai vaaleankeltainen väri, joka johtuu riittämättömästä klorofyllin tuotannosta. Maaperään muodostuu sekä makro- että mikroelementtejä sisältäviä mineraalisuoloja orgaanisen aineen mineralisoitumisen, mineraalien liukenemisen ja tiettyjen alkuaineiden imeytymisen jälkeen ilmakehästä maaperään. Makro- ja mikroelementit löytyvät koostumuksen hedelmällisestä maakerroksesta erilaisia yhteyksiä. Kaikki edellä mainitut alkuaineet ovat maaperässä, mutta joskus riittämättömiä määriä. Joka vuosi kasvit poistavat ravinteita maaperästä, maaperä köyhtyy, mikä vähentää maatalouskasvien satoa. Mineraaliravitsemuksen parantamiseksi maaperään levitetään lannoitteita. Lannoitteita käyttämällä ihminen häiritsee aktiivisesti aineiden kiertoa luonnossa ja luo maaperän ravinnetasapainon. Lannoitteita levitetään maaperään tiettyinä annoksina tiettyinä aikoina, mikä parantaa maaperän laatua ja kasvien ravintoa.
On olemassa orgaanisia, mineraali-, sekoitettuja, vihreitä ja bakteerilannoitteita.
Orgaaniset lannoitteet(lanta, turve, lintujen jätökset, liete, sapropeli jne.). Ne sisältävät ravinteita kasvi- ja eläinperäisten orgaanisten yhdisteiden muodossa. Orgaaniset lannoitteet levitetään maaperään etukäteen, yleensä syksyllä, koska ne hajoavat hitaasti ja pitkä aika voi tarjota kasveille kivennäisravintoaineita. Orgaaniset lannoitteet ovat täydellisiä, ne sisältävät sekä makro- että mikroelementtejä. Lisäksi ne paranevat fyysiset ominaisuudet maaperä: lisää sen rakennetta, lisää veden läpäisevyyttä, vedenpidätyskykyä, parantaa ilmastusta, lämpöolosuhteita, aktivoi maaperässä asuvien mikro-organismien toimintaa.
Mineraalilannoitteet Useimmiten ne sisältävät yhden tai kaksi akkua, harvemmin - enemmän, niin niitä kutsutaan monimutkaisiksi. Kivennäislannoitteet hajoavat maaperässä helpommin ja nopeammin kuin orgaaniset.
Kivennäisainepitoisuudesta riippuen erotetaan typpi-, fosfori- ja kaliummineraalilannoitteet.
Typpilannoitteisiin sisältävät: nitraatit - kalium-, kalsium- ja natriumnitraatti (typpi NO-ammoniumin muodossa).
TO kaliumlannoitteet sisältävät: kaliumsuolat (sylviniitti, kainiitti, karnalliitti); tiivistetyt kaliumlannoitteet (kaliumkloridi, kaliumsulfaatti jne.).
Fosforilannoitteet- superfosfaatti, fosfaattikivi, kuona. Sekalannoitteita ovat orgaaniset kivennäislannoitteet - humaatit, humoammofossi, nitrogumaatit, orgaanisten ja mineraalilannoitteet, usein kompostoituna tai pelleteiksi. Nämä ovat pääasiassa orgaanisten aineiden (turpeen), ammoniakin, typpi- tai fosforihapon kemiallisen käsittelyn tuotteita.
Mineraalilannoitteet tuodaan maaperään tiukasti määritellyssä annoksessa ja tiettynä aikana. Jokaisella mineraalilannoitteella on omat erityispiirteensä. Siksi keväällä, kasvukauden aikana, kasvi tarvitsee typpeä, koska se edistää kasvullisen massan kertymistä, klorofyllin lisääntymistä ja fotosynteesiä. Orastumisen ja kukinnan aikana fosforin ja kaliumin tarve kasvaa, koska fosfori, kalium ja magnesium vaikuttavat uusien solujen rakentamiseen alkiokudoksissa (siemenissä). Kaliumilla on erityisen edullinen vaikutus siementen ja hedelmien muodostumiseen. Ottaen huomioon kasvien erilaiset kivennäisravintoainetarpeet eri kehitysvaiheissa, lannoitteita levitetään paitsi ennen kylvöä myös kasvukauden aikana lannoituksen muodossa, joskus myös rivikylvössä. Viime aikoina on yleistynyt lehtiruokintamenetelmä, jossa nestemäisiä lannoitteita ruiskutetaan suoraan kasveille, usein lentokoneista. Liuenneet ravinteet imeytyvät lehtiin. Tämä menetelmä on erityisen kätevä mikroelementtien käytössä, koska se varmistaa liuosten tasaisen levityksen kasvien lehtiin ja niukkojen lannoitteiden taloudellisemman käytön.
Vihreät lannoitteet. Orgaanisia lannoitteita vaativilla alueilla viljellään lupiinia, seradellaa, sinimailasta, hernettä, apilaa, tattaria, sinappia jne. Suurimman vihermassan aikana niitä kynnetään. Kun kasvit hajoavat, maaperään muodostuu orgaanista ainetta.
Bakteerilannoitteet. Näitä ovat nitragiini. Sitä lisätään palkokasvien siemeniä kylväessään. Eri viljelykasveille käytetään erityisiä nitragiinin muotoja, koska yhden lajin juurille kehittyvät kyhmybakteerirodut eivät voi elää muiden lajien juurissa. Azotobacterin, joka sisältää Azotobacter-viljelmän, on spesifinen tietyntyyppisille viljelykasveille. Fosforobakteriiini on valmiste, joka sisältää bakteereja, jotka mineralisoivat fosforihapon orgaanisia yhdisteitä. Mikrolannoitteina käytetään booria, kuparia, mangaania, molybdeeniä, sinkkiä ja kobolttiyhdisteitä.
Orgaanisten ja kivennäislannoitteiden annokset riippuvat maaperän ravinnepitoisuudesta ja kasvin yksilöllisistä tarpeista. Liiallinen lannoite maaperässä on yhtä haitallista kuin liian vähän. Lannoitteiden järjetön käyttö aiheuttaa vakavaa haittaa paitsi kasveille myös maaperälle ja voi lopulta johtaa happamuuden, suolaisuuden lisääntymiseen ja näin ollen hedelmällisyyden menetykseen. Liiallisesti levitetyt lannoitteet kerääntyvät maataloustuotteisiin ja ovat haitallinen vaikutus ihmiskehon päällä.
Maanmuokkauksen merkitys. Maanmuokkaus on syntymisen varmistavien koneiden tai työvälineiden työosien mekaanista vaikutusta maaperään parhaat olosuhteet kasvien viljelyyn.
Maanviljelyn päätehtävät ovat:
§ Peltomaakerroksen rakenteen ja rakenteellisen tilan muuttaminen suotuisan vesi-ilma- ja lämpötilojen luomiseksi.
§ Vahvistaa ravinteiden kiertoa ottamalla niitä syvemmältä maaperän horisontista ja altistamalla ne tarvittava suunta mikrobiologisista prosesseista.
§ Rikkaruohojen tuhoaminen provosoimalla niiden itävyyttä, tuhoamalla taimia, leikkaamalla versoja ja kääntämällä juurakoita pintaan.
§ Sängen ja lannoitteiden lisäys.
§ Kasvijätteessä tai sisällä pesivien viljelykasvien tuholaisten ja taudinaiheuttajien tuhoaminen ylemmät kerrokset maaperää.
§ Podzoli- ja solonettimaiden radikaali parantaminen syväviljelyllä.
§ Vesi- ja tuulieroosion torjunta.
§ Maaperän valmistelu kylvöä varten ja kasvien hoito: maaperän pinnan tasoitus ja tiivistäminen tai päinvastoin harjuisen pinnan luominen, kasvien kasaaminen jne.
§ Monivuotisen kasvillisuuden tuhoaminen, kun viljellään neitsyt- ja kesantomaita, sekä kylvetty monivuotinen nurmikerros.
Monien luonnonvaraisten kasvien juuret kestävät anaerobisia (hapettomia) olosuhteita. Suurin osa viljelykasveista on aerobeja, ja niiden hengittämistä edeltää hydrolyysi (polymeerien muuntaminen monomeereiksi) ja orgaanisten aineiden hapeton hapetus. Ennen viljeltyjen kasvien kylvöä on tarpeen kyntää 22-25 cm syvyyteen tai kaivaa. Kyntö- maanmuokkausmenetelmä, joka varmistaa viljellyn maakerroksen käärimisen ja irtoamisen sekä kasvien maanalaisen osan leikkaamisen, lannoitteiden ja viljelyjätteiden lisäämisen. Tämä agrotekninen tapahtuma toteutetaan syksyllä tai aikaisin keväällä, ennen kylvöä, äestys ja viljely (syvä löysäys) suoritetaan kaasunvaihdon parantamiseksi maaperässä. Ihon jälkeen ja koko kasvukauden ajan kasvien hoito koostuu maaperän löysäämisestä (viljely), lannoitteiden levittämisestä (ruokinta) ja kastelusta. Löysääminen tarjoaa hapen pääsyn juurille ja maaperän mikroflooralle; Lannoitteet, erityisesti orgaaniset, parantavat maaperän rakennetta ja ravintoa. Kastelu korvaa kasvien veden puutteen. Haihtuva vesi estää kasvien ylikuumenemisen, varmistaa aineiden liikkumisen koko kasvissa ja ylläpitää turgoria. Veden puutteessa kasvien turgor laskee ja kuihtuu. Siksi alueilla, joissa kosteus on riittämätön, kasveja kastellaan. Kastelun jälkeen on tarpeen suorittaa löystymistä, koska vesi syrjäyttää hapen maaperästä. Ilman lämpötilan noustessa maaperään muodostuu kuori ja maaperän kapillaarisuuden seurauksena tapahtuu voimakasta veden haihtumista. Haihtumisen vähentämiseksi on tarpeen rikkoa kapillaarisuus. Tämä voidaan saavuttaa vain löysäämällä. Löysäämistä kutsutaan kuivakasteluksi.
Juurekset ja niiden käyttö ihmisissä. Pitkän evoluutioprosessin tuloksena erikoistoimintojen suorittamisen yhteydessä tyypillinen tajuuri on muunnettu juureksi. Juurikasto muodostuu pääjuuresta, koska siihen on kertynyt suuri määrä vararavinteita. Juurikas on paksuuntunut, mehukas, mehevä pääjuuri. Juurestoon kuuluu kolme osaa: pää, kaula ja itse juuri. Juuren pää on yläosa, jossa on lehtiä ja lehtisilmuja. Morfologisesta näkökulmasta juurikasvin pää on lyhennetty varsi, johon kehittyy suuri määrä lehtiä. Juuren kaula sijaitsee pään alla, se on sileä ja siinä ei ole lehtiä eikä juuria. Pää ja kaula ovat umpeen kasvanutta sirkkalehteä (eli se on myös varresta peräisin). Ja vain juurikasvin alaosa on itse juuri. Juurikasveja muodostuu kaksivuotisissa kasveissa (juurikas, porkkana, rutabaga, nauris, retiisi jne.). Ensimmäisenä elinvuonna ravinteet kerääntyvät; toisen vuoden keväällä juurekset istutetaan maaperään, ja ne muodostavat lisääntymiselimiä - kukkia ja hedelmiä. Sokerijuurikkaan juuret ovat sokeriteollisuuden teknisiä raaka-aineita, koska ne sisältävät 14-20 % hiilihydraatteja. Rutabagan juuret, nauriit, retiisit, porkkanat ja punajuuret ovat tarvittavat tuotteet ruokaa ja niitä käytetään lääkekasvit. Rehujuurikkaan juuria käytetään karjan rehuna.
Juuren mukulat tai käpyjä ovat sivujuurten meheviä paksuuntumia sekä satunnaisia juuria. Säilytysaineita, pääasiassa hiilihydraatteja, tärkkelystä ja inuliinia, voi kertyä juurimukuloihin. Juurimukuloita muodostuu orkideoissa, chistyakovissa, daaliaissa ja savipäärynöissä.
PAKO
Pako-urut korkeampia kasveja, joka koostuu varresta, jossa on lehdet ja silmut. Päätoiminto ampua - fotosynteesi. Kehityksen aikana verso muodostuu yhtenä elimenä siemensilmusta ja sitten kasvukartion kasvainkudoksesta. Pakoon tyypillinen piirre on metamerismi, ts. sen akselin jakaminen samankaltaisiin osiin - solmuihin, joissa on lehti ja silmu tai silmut ja alla olevat solmuvälit. Solmut ja solmuvälit, varsi, lehdet, silmut ovat verson rakenneosia.
Riisi. 17. Varsi:
a, b – itäplataani (a – pitkänomainen, b – lyhennetty); c – omenapuun monivuotinen lyhennetty verso (rengas); 1 – solmuväli; 2 – vuotuinen kasvu.
Bud. Silmu on alkeellinen, kehittymätön verso, jonka kaikki osat ovat hyvin lähellä toisiaan. Silmu koostuu alkeellisesta varresta, jota ympäröivät lehtiprimordia, ja alkeellisten lehtien kainaloissa on alkeellisia lateraalisia silmuja mukuloiden muodossa. Silmut ovat suomujen peitossa ( modifioidut lehdet), jotka suojaavat niitä alhaisilta talvilämpötiloilta. Silmusuomut ovat usein peitetty karvoilla, kynsinauhokerroksella ja joskus hartsimaisilla eritteillä, jotka liimaavat tiukasti silmusuomut ja suojaavat näin silmuja jäätymiseltä ja kuivumiselta. Silmut varmistavat verson pitkän kasvun ja sen haarautumisen. Varren yläosaa, joka sijaitsee silmussa, kutsutaan kasvukartioksi. Se koostuu merimastisesta kudoksesta, jonka solut jakautuessaan muodostavat joukon homogeenisten solujen kerroksia. On lateraalisia ja apikaalisia silmuja. Apikaaliset silmut sijaitsevat varren ja sen sivuhaarojen yläosissa. Lateraaliset silmut voivat olla kainaloita tai satunnaisia. Kainaluput sijaitsevat yksitellen lehtien kainalossa. Jotkut kasvit eivät kehitä yhtä, vaan useita silmuja. Ne voivat sijaita päällekkäin tai vierekkäin. Apikaaliset ja lateraaliset kainalosilmut muodostuvat kasvukartion meristeemistä ja eroavat toisistaan vain sijainniltaan. Puissa ja pensaissa kainalon silmut ovat kasvua (kasviperäisiä) lehtien ja varsien alkeilla ja kukkaisia kukkien tai kukintojen alkeilla. Jotkut kainaloiden silmut voivat jäädä lepotilaan loputtomiin. Nämä ovat "uinuvia silmuja". Ne alkavat toimia, kun apikaalinen silmu on vaurioitunut ja varressa tapahtuu muita vaurioita.
Satunnaiset silmut - voivat sijaita missä tahansa varren sisäsolmussa. Ne muodostuvat varren alaosien kambiumista, varren yläosan parenkyymin pintakerroksista.
Pakokehitys.Varren kasvu korkeudessa tarjoaa apikaalisen silmun tai siemenalkion silmun. Kasvukartion koulutuskudoksen solut jakautuvat jatkuvasti. Jakautumisprosessin aikana muodostuu uusia lehtiä ja silmuja. Solujen jakautumista seuraa solujen kasvu, mikä tarkoittaa solmuvälien ja koko varren pidentymistä. Verson kehityksessä erotetaan kaksi jaksoa: munuais - tulevan verson elementtien asettaminen ja munuaisten ulkopuolinen - silmuun upotetun tulevan verson rakenteiden leviäminen ja kasvu.
Kasvukartiosta etääntyessä solujen jakautumiskyky heikkenee ja niiden erilaistuminen alkaa kudosten muodostumisesta. Toinen varren kasvumenetelmä on mahdollinen: intercalary tai intercalary. Tässä tapauksessa koulutuskudos jaetaan jakautumattomien solujen alueilla. Se sijaitsee yleensä solmuvälien juuressa. Tämä kasvu on tyypillistä viljalle.
Versojen kasvu keväällä alkaa silmujen ja niihin upotetun varren ja lehtien koon kasvulla. Silmusuomut irtoavat toisistaan, putoavat ja nuori verso ilmestyy. Kasvukartion aivan huipulla on apikaalinen meristeemi, joka varmistaa verson jatkuvan pituuden kasvun ja sen kaikkien osien ja kudosten muodostumisen. Verson kasvu päättyy kukan, kukinnan tai apikaalisen silmun muodostumiseen.
Varsi- edustaa verson aksiaalista osaa, sillä on rajoittamaton kasvu - kasvaa koko kasvin elinkaaren ajan. Varren toiminnot:
1) varsi varmistaa veden liikkumisen mineraalien kanssa juuresta ylöspäin ja orgaanisten aineiden liikkeen lehdistä kaikkiin elimiin;
2) varsi osallistuu kruunun muodostukseen;
3) on vararavinteiden laskeutumispaikka;
4) käytetään vegetatiiviseen lisäykseen;
5) suorittaa suojatoimintoa.
Verson komponentit muodostuvat varteen. Solmu on paikka, jossa lehti kiinnittyy varteen. Varsisolmussa on yleensä paksuuntumista, mikä näkyy erityisesti viljassa (vehnä, bambu). Kahden vierekkäisen solmun välisiä varren alueita kutsutaan solmujenvälisiksi. Solmuvälien pituus vaihtelee, kuten esim erilaisia kasveja, ja yhden kasvin varressa sijainnista riippuen. Useille ruohokasveja Varren sisäsolmuja on maan alla (voikukka, päivänkakkara). Tällaiset kasvit kehittävät suuren määrän tiheästi järjestettyjä lehtiä, jotka muodostavat ruusukkeen maanpinnalle (voikukka, jauhobanaani). Varren ja siitä lähtevän lehden muodostamaa kulmaa kutsutaan lehden kainaloksi.
Varren haarautuminen (verso). Hyvin harvoilla kasveilla on haarautumaton varsi. Useimmissa kasveissa varsi haarautuu, mikä lisää kasvin pintaa ja siten sen lehtimassaa. Kasvinvarsien haaroittumista on neljää tyyppiä: kaksijakoinen, yksijalkainen, sympodiaalinen ja väärä kaksijakoinen.
Dikotominen haarautuminen- on pääasiallinen kasvien haarautumismuoto, josta muut syntyivät. Sille on ominaista se, että varren yläosaan muodostuu kaksi silmua, jotka kasvaessaan muodostavat kaksi identtistä oksaa haarukan muodossa. Jokainen näistä haaroista haarautuu edelleen samalla tavalla. Tämäntyyppinen haarautuminen on tyypillistä sammalleille, sammalille ja saniaisille.
Riisi. 18. Haaroittuminen:
A – yksijalkainen (a – kaavio, b – männyn oksa); B – sympodiaali (c – kaavio, d – linnunkirsikan oksa); C – väärä dikotominen (d – kaavio, f – lilan oksa);
1-4 – ensimmäisen ja seuraavien tilausten akselit.
Monopodinen haarautuminen jolle on tunnusomaista rajoittamaton apikaalinen versojen kasvu; ominaisuus kasveille, joilla on yksi silmu verson yläosassa. Tämä silmu jatkaa pääverson (akselin) kasvua, ja ensimmäisen asteen sivuhaarat muodostuvat sivusilmujen takia, ja sivuoksat eivät kasva pääversosta (havupuut - kuusi, mänty, kuusi, jne.).
Sympodyylihaara jolle on ominaista apikaalisen kasvun varhainen pysähtyminen, kun apikaalinen silmu kuolee. Sen sijaan kehittyy sivusilmu, joka siirtää pääakselia hieman sivulle, ja tästä silmusta muodostuva verso jatkaa päärunkoa. Tyypillistä puille - omena, päärynä, persikka jne., ruohokasveille - peruna, puuvilla jne. Haaroittumisen luonne määrää ulkomuoto kasvit, niiden tapa.
klo väärä dikotominen haarautuminen pääakselin kärjen kasvu pysähtyy ja sen alle muodostuu kaksi silmua, joista kehittyvät enemmän tai vähemmän identtiset oksat ja niiden välissä on havaittavissa kuollut apikaalinen silmu (lila, kastanja). Se tapahtuu, kun lehdet ja siten silmut ovat vastakkain.
Kruunun muodostuminen. Haaroittuneessa kasveissa päävartta kutsutaan ensimmäisen kertaluvun akseliksi, siitä kehittyneiden sivuhaarojen kainalot ovat toisen kertaluvun akseleita, joista muodostuu kolmannen kertaluvun akselit jne. Puissa voi olla jopa 20 tällaista kirvettä. Puun haarautunutta maanpäällistä osaa kutsutaan kruunuksi.
Kruununmuodostus perustuu tietoon versojen kehitysmalleista. Kasvukartion poisto saa aikaan varren pituuden kasvun pysähtymisen ja sivusilmujen lisääntymisen, ts. haarautuminen. Asiantuntijat käyttävät tätä kaupunkien maisemointiin ja hedelmäpuiden kruunun muodostamiseen. Kruunun muoto voi olla pallomainen (kapea vaahtera), pyramidimainen (popeli), pylväsmäinen (sypressi) jne. Hedelmien ja koristepuut muodostetaan karsimalla ottaen huomioon niiden luonnolliset ominaisuudet. Vihannesviljelijät käyttävät näitä tietoja kasvattaessaan vihanneksia: kurkkujen sivuversoihin muodostuu enemmän naaraskukkia kuin pääveroille. Kukkia (ruusuja) kasvatettaessa sivukukkaversojen poistaminen lisää pääverson ja siihen kehittyvän kukan kokoa.
Puumaisen varren sisäinen rakenne sen toimintojen yhteydessä. Varren kasvu paksuudessa. Puiden renkaiden muodostuminen. Puumaiselle varrelle ominaispiirre on kyky kasvaa paksuudeltaan loputtomasti, mikä antaa kasvua joka kasvukausi. Anatomisia piirteitä ovat peridermin (toissijainen sisäkudos) muodostuminen sen pinnalle, joka korvaa orvaskeden, ja selvästi rajattujen kasvurenkaiden ilmaantuminen puuhun. Puumainen varsi jaetaan yleensä kuoreen, kambiumiin, puuhun ja sisukseen.
Aivokuori sisältää kaikki kudokset, jotka sijaitsevat pintaan kambiumista. Aivokuoren ulkokerroksia edustaa peridermi, joka koostuu korkista, korkkikambiumista ja phellodermista. Joskus orvaskeden jäänteet jäävät korkin pinnalle. Peridermin takana ovat primaarisen aivokuoren elementit, jotka johtuvat kasvukartion ensisijaisen koulutuskudoksen erilaistumisesta. Se sisältää lamellaarisen kollenkyymin, pääkudoksen solut, endodermin, joka sisältää tärkkelysjyviä. Endodermiksen takana on perisyklinen sklerenchyma - nämä ovat lignified sklerenkyymakuituja. Perisyklisen sklerenchyman takaa alkaa floemi tai sekundaarinen aivokuori. Se koostuu pehmeästä ja kovasta nirestä. Pehmeää niiniä edustavat seulaputket, joissa on seurasoluja ja floemiparenkyymi, ja kovaa niiniä sekundaariset sklerenkyymakuidut. Ne syntyvät kambiumsolujen toiminnan ja erilaistumisen seurauksena. Kambium kerää vuorotellen pehmeän ja sitten kovan niinin elementtejä. Kovat niinitikuidut ovat kuolleita soluja, joissa on erittäin paksuuntuneet lignified seinämät - niinitikuidut. Floemvyöhyke sisältää primaariset ydinsäteet, jotka laajenevat kambiumista kolmioksi. Niitä edustavat pääparenkyymin solut ja ne ovat vararavinteiden kerrostumispaikka. Jatkuvat kapeiden raitojen muodossa ksyleemiä pitkin, ensisijaiset ydinsäteet saavuttavat varren ytimen. On myös sekundaarisia ydinsäteitä, jotka päättyvät ksyleemiin ennen kuin ne saavuttavat sisäosan; ne ovat huomattavasti kapeampia kuin primäärisäteet. Ne syntyvät myös kambiumsoluista. Varren osaa kambiumista endodermiin kutsutaan toissijaiseksi aivokuoreksi. Yhdessä primaarisen kuoren kanssa se muodostaa varren kuoriosan.
Kambium koostuu jakautuvista suorakaiteen muotoisista ohutseinäisistä soluista, joissa on elävää sisältöä. Voimakkaasti toimiessaan sen solut eivät ehdi erilaistumaan ja kambium on yhdessä siitä muodostuneiden solujen kanssa selvästi erotettavissa.
Riisi. 19. Kaksisirkkaisen puumaisen kasvin rungon rakenne:
1 - epidermiksen jäänteet; 2 – peridermi; 3 – kollenkyymi; 4 – primaarisen aivokuoren parenkyymi; 5 – perisyklistä alkuperää oleva sklerenkyyma; 6 – primaarisen medullarisäteen floemiosa; 7 – niinikuidut; 8 – pehmeä niini; 9 – kambium; 10 - kevätpuu; 11 – syyspuu; 12 – primaarisen ydinsäteen ksyleemiosa; 13 – ensisijainen ksyleemi; 14 – ydinparenkyymi; A – aivokuori (a΄ - primaarinen; a΄΄ - sekundaarinen); B – puu; (I-III – puun vuosikasvu); B – ydin.
Suurin osa puumaisen kasvin varresta koostuu toissijaisesta puusta (joka muodostaa 9/10 rungon tilavuudesta), joka kulkee kambiumista keskelle. Puu (ksylemi) sisältää henkitorvet (suonet), henkitorvet, puuparenkyymin ja puukuidut (sclerenchyma). Yleinen ominaisuus kaikista ksyleemielementeistä – soluseinien lignifikaatiota. Kambiumin epätasaisesta aktiivisuudesta johtuen sen muodostamat puusolut ovat erikokoisia. Suurimmat solut muodostuvat keväällä, jolloin kambiumin aktiivisuus on voimakkainta. Vähitellen kambiumin aktiivisuus hidastuu ja kambiumin muodostamat solut pienenevät ja paksunevat. Talvella kambium siirtyy lepotilaan. Näin ollen yhden kasvukauden aikana yksi puun rengas, jossa kevät-, kesä- ja syyssolut ovat selvästi näkyvissä. Talven lepojakson jälkeen kambiumtoiminta palautuu ja uusi kasvurengas, jonka suuret jousisolut ovat suoraan vierekkäin edellisen vuoden syksyllä muodostuneiden pienten solujen kanssa. Yleensä se muodostuu vuoden sisällä vain yksi puurengas. Kasvurenkaiden leveydestä saat selville, missä olosuhteissa puu kasvoi eri vuosia elämää. Kapeat kasvurenkaat osoittavat kosteuden puutteen, puun varjostuksen ja huonon ravinnon. Pääsuunnat voidaan määrittää myös kasvurenkaiden avulla. Puun renkaat ovat yleensä leveämpiä puun eteläpuolella ja kapeampia pohjoiseen päin. Toissijaisen puun jälkeen kohti keskustaa ovat ensisijaiset puuelementit, jotka koostuvat pienestä määrästä spiraalisia ja rengastettuja astioita.
Varren keskellä on pyöreistä parenkyymisoluista koostuva ydin. Niihin kerääntyy erilaisia aineita. Varren paksuuden kasvu johtuu kambiumin toisen asteen koulutuskudoksen soluista. Noin neljä kertaa enemmän soluja kerrostuu puuhun kuin kuoreen, minkä vuoksi puu on kuorta paksumpaa.
Mineraali- ja orgaanisten aineiden liikkuminen vartta pitkin tapahtuu kahteen suuntaan. Nouseva virta kulkee juuresta lehtiin ja kaikkiin maanpäällisiin elimiin puuta johtavien astioiden kautta (ksylemi) (vesi ja kivennäissuolat). Veden nousua varren korkeudelle (ja se voi olla noin sata metriä) helpottaa lehtien imuvaikutus, juuren paine ja vesimolekyylien tarttumisvoima toisiinsa ja verisuonten seinämiin . Lehtien imuvoimasta johtuen varteen syntyy negatiivista hydrostaattista painetta. Tästä ovat osoituksena havainnot: puuta sahattaessa ilma imetään puuhun suhinalla. Johtavassa järjestelmässä olevien vesimolekyylien välisen koheesiovoiman ansiosta muodostuu jatkuva nestepatsas, joka vetää ylös ylhäältä lehtien imuvoimalla ja työntyy alhaalta juuripaineella (ylösvirta).
Orgaanisten aineiden liikkuminen tapahtuu rinen seulaputkien kautta (floem) lehdistä juureen (virtaus alaspäin). Tämä ei ole yksinkertainen mekaaninen ilmiö, vaan fysiologinen prosessi, johon liittyy energiankulutusta, ts. liittyy hengitykseen. Kesällä orgaaninen aines ei pääse vain juuriin, vaan myös kukkiin ja hedelmiin, jotka sijaitsevat usein lehtien yläpuolella. Tämän seurauksena orgaaninen aines liikkuu sekä alas että ylös. Pystysuoran liikkumisen lisäksi kasveissa ne liikkuvat vaakasuunnassa rungon ytimestä reunaan. Tätä tarkoitusta varten käytetään medullarisäteitä, jotka koostuvat pääkudoksesta ja ulottuvat ytimestä puun läpi kuoreen. Niitä kutsutaan säteiksi niiden muodon vuoksi: ne alkavat kapeina raidoina ytimestä, levenevät hieman puussa ja erittäin voimakkaasti kuoressa.
Vara-aineiden laskeuma. Vararavinteet eli orgaaniset ravinteet kerrostuvat ytimen erityisiin varastokudoksiin, ydinsäteisiin ja primaarisen aivokuoren pääkudoksen soluihin sokerin, tärkkelyksen, aminohappojen, proteiinien ja öljyjen muodossa. Ne voivat kerääntyä liuenneena (juurikasjuuret), kiinteinä (tärkkelysjyvät, proteiini perunan mukuloissa, viljahedelmissä, palkokasveissa) tai puolinestemäisessä tilassa (öljypisarat risiinipapujen endospermissa). Erityisen paljon aineita kertyy muunneltuihin versoihin (juurakot, mukulat, sipulit) sekä siemeniin ja hedelmiin. Vara-aineiden merkitys ei ole pelkästään siinä, että kasvi tarvittaessa ruokkii näitä orgaanisia aineita, vaan myös siinä, että ne ovat ihmisten ja eläinten ravintoa ja niitä käytetään myös raaka-aineina.
Muokatut versot: juurakot, mukulat, sipulit, niiden rakenne, biologinen ja taloudellinen merkitys.
Toteutuksen yhteydessä lisätoimintoja varsi käy läpi erilaisia muunnoksia, sekä maan päällä (tensiilit, piikit) että maan alla - juurakot, mukulat, sipulit, jotka suorittavat vararavinteiden keräämisen ja kasvullisen lisääntymisen.
Rhizome- monivuotinen maanalainen verso, jossa on suomuja ja silmuja. Se eroaa juuresta juurikannen puuttuessa, solmujen ja solmuvälien, lehtien (ja niiden kuolemisen jälkeen lehtiarpien) sekä apikaalisten ja kainaloiden silmujen läsnäolossa. Muoto voi olla pitkä ja ohut (pitkät juurakot - vehnäruoho) tai lyhyt ja paksu (lyhyt juurakot - suolaheinä, iiris). Joka vuosi maanalainen verso kasvaa huipulta. Jos juurakko on vaurioitunut, jokainen silmullinen pala synnyttää uuden kasvin, joka sijaitsee yhdensuuntaisesti maaperän kanssa.
Riisi. 20. Maanalaisten versojen metamorfoosit.
Kuvaile tekstin sisäisen rakenteen ja sen päätehtävän välistä suhdetta.2) mikä merkitys lehtien putoamisella on kasvin elämässä?
3) Anna esimerkkejä kasveista, joilla on muunneltuja lehtiä.
4) Mikä merkitys metsävyöhykkeillä on kuivuuden torjunnassa?
5) Luettele kasvin varren päätoiminnot.
6) luoda suhde sisäinen rakenne varsi ja sen päätoiminnot.
7) Miksei kasveja käsin kitkeessään saisi vetää rikkaruohot pois maasta kovin nopeasti?
8) Miksi mukula luokitellaan muunnetuksi versoksi eikä muunnetuksi juureksi?
9) Laadi raportti kodissasi kasvavien kasvien muunnetuista versoista
Vastaa ainakin yhteen kysymykseen.
c) solukalvo
d) kloroplastit
2) Kaikilla kasveilla primitiivisistä levistä hyvin järjestäytyneisiin koppisiemenisiin on:
b) elimet
d) solurakenne
3) Ryhmää rakenteeltaan samanlaisia soluja, jotka suorittavat tietyn toiminnon, kutsutaan:
vartalo
b) ruumis
d) osa kasvia
4) Kasviorganismin elimiä muodostuu:
a) vain kansi ja koulutus
b) erilaisia kankaita
c) yhdellä kankaalla
d) vain pää- ja johtavat kudokset
5) Sytoplasma solussa:
a) täytäntöönpano solun osien välinen yhteys
b) suorittaa suojatoiminnon
c) antaa solulle muodon
d) varmistaa aineiden virtauksen soluun
6) Solunjakoprosessin aikana on tärkeää, että tytärsolut sisältävät saman asian:
a) plastidien lukumäärä
b) Vakuolien lukumäärä
c) sytoplasmojen lukumäärä
d) Kromosomien lukumäärä
7) Mekaaninen kudos kasvissa:
a) varmistaa aineiden liikkumisen
b) se saa lujuutta ja joustavuutta
c) suojaa vaurioilta
d) tarjoaa kasvua
8) Juuren rooli kasvin elämässä:
a) koulutusorganisaatio. epäorgaanisista aineista
b) kasvin vahvistaminen maassa, veden imeytyminen ja min. aineet c) org. aineet
d) tarjoaa kasvua
9) Juuren kasvun ja haarautumisen nopeuttamista helpottavat:
a) poikaporaus
b) varren yläosan leikkaaminen
c) poistamalla osa versoista
d) kasvin hillitseminen
10) Juuret imeytyvät maaperästä:
a) vesi ja min. suola
b) org. aineet
c) hiilidioksidi
d) humus
1. Juuren tehtävä on:A) kasvin kiinnittäminen maaperään
B) veden ja kivennäisaineiden imeytyminen
B) ravinteiden lisääntyminen ja kertyminen
D) kaikki vastaukset ovat oikein
2. Varresta tai lehdestä kasvavaa juuria kutsutaan:
A) lateraalinen B) lisälaite C) pääasiallinen D) alkio
3. Kuitumaiselle juurijärjestelmälle on ominaista:
A) pääjuuren ilmaisun puute
B) useiden pääjuurien läsnäolo
B) hyvin kehittyneet satunnaiset ja sivujuuret
D) pääjuuren ilmentymisen puute ja hyvin kehittyneet satunnaiset juuret
4. Juuret kasvavat:
A) pohja B) keskiosa C) kärki D) juurikansi
5. Jakautumisvyöhykkeen muodostaa kudos:
A) varastointi B) koulutus
C) johtava D) mekaaninen
6. Juurivyöhyke, jossa solujen koko kasvaa, on vyöhyke:
A) absorptio B) jako C) kasvu D) johtuminen
7. Juuret ovat yleensä olemassa:
A) useita päiviä B) yksi kausi
C) useita viikkoja D) koko kasvin käyttöiän
8. Juuret imeytyvät hengityksen aikana:
A) happi B) hiilidioksidi
C) vesi D) liuenneet mineraalit
9. Juurekset ovat mukautettuja juurille:
A) varren tukemiseen B) kosteuden imemiseen ilmasta
C) kasvin vetäminen maaperään D) ravinteiden laskeutuminen
10. Kasvavan juuren huipulla oleva suojaava muodostus on:
A) munuaisvaa'at B) jakautumisvyöhyke
C) johtumisvyöhyke D) juurikorkki
Kysymyksiä:
1. Juuritoiminnot
2. Juurien tyypit
3. Juurijärjestelmän tyypit
4. Juurialueet
5. Juurien muuttaminen
6. Elämänprosessit juurella
1. Juuritoiminnot
Juuri- Tämä on kasvin maanalainen elin.
Juuren päätoiminnot:
- tuki: juuret ankkuroivat kasvin maaperään ja pitävät sitä koko sen elinkaaren ajan;
- ravitseva: juurien kautta kasvi saa vettä liuenneiden mineraalien ja orgaanisten aineiden kanssa;
- varastointi: ravinteet voivat kerääntyä joihinkin juuriin.
2. Juurien tyypit
On olemassa pää-, satunnaisia ja sivujuuria. Kun siemen itää, alkion juuri ilmestyy ensin ja muuttuu pääjuureksi. Satunnaisia juuria voi esiintyä varressa. Sivujuuret ulottuvat pää- ja satunnaisista juurista. Satunnaiset juuret tarjoavat kasville lisäravintoa ja suorittavat mekaanisen toiminnon. Ne kehittyvät hillottaessa esimerkiksi tomaatteja ja perunoita.
3. Juurijärjestelmän tyypit
Yhden kasvin juuret ovat juurijärjestelmä. Juurijärjestelmä voi olla tajuurijuurinen tai kuitumainen. Tajuurijärjestelmällä on hyvin kehittynyt pääjuuri. Useimmilla kaksisirkkaisilla kasveilla (juurikas, porkkana) on se. U monivuotiset kasvit Pääjuuri voi kuolla, ja ravinto tapahtuu sivujuurten kautta, joten pääjuuri voidaan jäljittää vain nuorissa kasveissa.
Kuitujuurijärjestelmän muodostavat vain satunnaiset ja sivujuuret. Sillä ei ole pääjuurta. Yksisirkkaisilla kasveilla, esimerkiksi viljalla ja sipulilla, on tällainen järjestelmä.
Juurijärjestelmät vievät paljon tilaa maaperässä. Esimerkiksi rukiissa juuret leviävät 1-1,5 m leveiksi ja tunkeutuvat jopa 2 m syvyyteen.
4. Juurialueet
Nuoressa juuressa voidaan erottaa seuraavat vyöhykkeet: juurikorkki, jakovyöhyke, kasvuvyöhyke, imuvyöhyke.
Juurikorkki on enemmän tumma väri, tämä on juurien kärki. Juurikannen solut suojaavat juuren kärkeä kiinteiden maahiukkasten aiheuttamilta vaurioilta. Korkin solut muodostuvat sisäkudoksesta, ja ne uusiutuvat jatkuvasti.
Imuvyöhyke sillä on monia juurikarvoja, jotka ovat pitkulaisia, enintään 10 mm pitkiä soluja. Tämä vyöhyke näyttää tykiltä, koska... juurikarvat ovat hyvin pieniä. Juuren karvasoluissa, kuten muissakin soluissa, on sytoplasma, tuma ja tyhjiöt, joissa on solumehua. Nämä solut ovat lyhytikäisiä, kuolevat nopeasti, ja niiden tilalle muodostuu uusia nuoremmista pintasoluista, jotka sijaitsevat lähempänä juuren kärkeä. Juurikarvojen tehtävänä on imeä vettä ja liuenneita ravinteita. Absorptioalue liikkuu jatkuvasti solujen uusiutumisen vuoksi. Se on herkkä ja vaurioituu helposti siirron aikana. Pääkudoksen solut ovat läsnä täällä.
Tapahtumapaikka-alue . Se sijaitsee imuaukon yläpuolella, siinä ei ole juurikarvoja, pinta on peitetty sisäkudoksella ja paksuudessa on johtavaa kudosta. Johtamisvyöhykkeen solut ovat suonia, joiden kautta vesi ja liuenneet aineet siirtyvät varteen ja lehtiin. Täällä on myös verisuonisoluja, joiden kautta lehtien orgaaniset aineet pääsevät juureen.
Koko juuri on peitetty mekaanisilla kudossoluilla, mikä varmistaa juuren lujuuden ja joustavuuden. Solut ovat pitkänomaisia, peitetty paksulla kalvolla ja täytetty ilmalla.
5. Juurien muuttaminenJuuren tunkeutumissyvyys maaperään riippuu olosuhteista, joissa kasvit sijaitsevat. Juurien pituuteen vaikuttavat kosteus, maaperän koostumus ja ikirouta.
Pitkät juuret muodostuvat kasveissa kuivissa paikoissa. Tämä pätee erityisesti aavikon kasveihin. Siten kamelin piikkien juuristo saavuttaa 15-25 metrin pituuden. Vehnässä kastelemattomilla pelloilla juuret saavuttavat jopa 2,5 m pituuden ja kastetuilla pelloilla - 50 cm ja niiden tiheys kasvaa.
Ikirouta rajoittaa juurien kasvun syvyyttä. Esimerkiksi tundralla kääpiökoivun juuret ovat vain 20 cm.. Juuret ovat pinnallisia ja haarautuneita.
Ympäristöolosuhteisiin sopeutumisprosessissa kasvien juuret muuttuivat ja alkoivat suorittaa lisätoimintoja.
1. Juurimukulat toimivat ravinteiden varastona hedelmien sijaan. Tällaiset mukulat syntyvät sivuttaisten tai satunnaisten juurien paksuuntumisen seurauksena. Esimerkiksi daaliat.
2. Juurekset - muunnelmia kasvien, kuten porkkanoiden, nauristen ja punajuurien, pääjuuresta. Juuret muodostuvat varren alaosasta ja pääjuuren yläosasta. Toisin kuin hedelmissä, niillä ei ole siemeniä. Juurikasvit ovat kaksivuotisia kasveja. Ensimmäisenä elinvuotena ne eivät kukoista ja keräävät juuriin paljon ravinteita. Toiseksi ne kukkivat nopeasti käyttämällä kertyneitä ravintoaineita ja muodostaen hedelmiä ja siemeniä.
3. Peräkärryjuuret (imurit) ovat satunnaisia juuria, jotka kehittyvät kasveissa trooppisilla paikoilla. Niiden avulla voit kiinnittää pystysuorat tuet(seinään, kallioon, puunrunkoon), tuomalla lehdet valoa kohti. Esimerkkinä voisi olla muratti ja klematis.
4. Bakteerikyhmyt. Apilan, lupiinin ja sinimailasen sivujuuret ovat erikoisesti muunneltuja. Bakteerit asettuvat nuoriin sivujuuriin, mikä edistää kaasumaisen typen imeytymistä maailmasta. Tällaiset juuret saavat kyhmyjen ulkonäön. Näiden bakteerien ansiosta nämä kasvit pystyvät elämään typpiköyhässä maaperässä ja tekemään niistä hedelmällisempiä.
5. Ilmajuuret muodostuvat kosteissa päiväntasaaja- ja trooppisissa metsissä kasvavissa kasveissa. Tällaiset juuret roikkuvat ja imevät sadevettä ilmasta - niitä löytyy orkideoista, bromeliadeista, joistakin saniaisista ja hirviöistä.
Ilmatukijuuret ovat satunnaisia juuria, jotka muodostuvat puiden oksille ja ulottuvat maahan. Esiintyy banaani- ja ficuspuissa.
6. Paalujuuret. Vuorovesivyöhykkeellä kasvaville kasveille kehittyy tukijuuret. Ne pitävät suuria lehtiä versoja epävakaalla mutaisella maaperällä korkealla veden yläpuolella.
7. Hengitysjuuret muodostuvat kasveissa, joilla ei ole happea hengitykseen. Kasvit kasvavat liian kosteissa paikoissa - soissa, puroissa, meren suistoissa. Juuret kasvavat pystysuunnassa ylöspäin ja saavuttavat pinnan imeen ilmaa. Esimerkkejä ovat hauraat pajut, suosypressit ja mangrovemetsät.
6. Elämänprosessit juurella
1 - Veden imeytyminen juuriin
Veden imeytyminen juurikarvojen toimesta maaperän ravinneliuoksesta ja sen johtuminen primaarisen aivokuoren solujen läpi tapahtuu paine- ja osmoosieron vuoksi. Osmoottinen paine soluissa pakottaa mineraalit tunkeutumaan soluihin, koska. niiden suolapitoisuus on pienempi kuin maaperässä. Juuren karvojen veden imeytymisen voimakkuutta kutsutaan imuvoimaksi. Jos aineiden pitoisuus maaperän ravinneliuoksessa on korkeampi kuin solun sisällä, vesi poistuu soluista ja tapahtuu plasmolyysi - kasvit kuihtuvat. Tämä ilmiö havaitaan kuivassa maaperässä sekä mineraalilannoitteiden liiallisessa levityksessä. Juuren paine voidaan varmistaa koesarjan avulla.
Kasvi, jolla on juuret, lasketaan lasilliseen vettä. Kaada ohut kerros veden päälle suojataksesi sitä haihtumiselta. kasviöljy ja merkitse taso. Päivän tai kahden kuluttua vesi säiliössä laski merkin alle. Tämän seurauksena juuret imevät vettä ja toivat sen lehtiin.
Tavoite: selvittää juuren perustoiminto.
Leikkaamme kasvin varren irti jättäen 2-3 cm korkean kannon. Kantoon laitettiin 3 cm pitkä kumiputki ja yläpäähän 20-25 cm korkea kaareva lasiputki. lasiputki nousee ja virtaa ulos. Tämä todistaa, että juuri imee vettä maaperästä varteen.
Tavoite: selvittää, kuinka lämpötila vaikuttaa juurien toimintaan.
Yhden lasin tulee olla lämmintä vettä (+17-18ºС) ja toisen kylmää vettä (+1-2ºС). Ensimmäisessä tapauksessa vettä vapautuu runsaasti, toisessa - vähän tai pysähtyy kokonaan. Tämä on todiste siitä, että lämpötila vaikuttaa suuresti juurien toimintaan.
Lämmin vesi imeytyy aktiivisesti juuriin. Juuren paine kasvaa.
Kylmä vesi imeytyy huonosti juuriin. Tässä tapauksessa juuren paine laskee.
2 - Kivennäisravinto
Mineraalien fysiologinen rooli on erittäin suuri. Ne ovat perusta orgaanisten yhdisteiden synteesille ja vaikuttavat suoraan aineenvaihduntaan; toimivat biokemiallisten reaktioiden katalyytteinä; vaikuttaa solun turgoriin ja protoplasman läpäisevyyteen; ovat sähköisten ja radioaktiivisten ilmiöiden keskuksia kasviorganismeissa. Juuri tarjoaa kasville mineraaliravintoa.
3 - Juuren hengitys
Kasvin normaalia kasvua ja kehitystä varten juurille on syötettävä raitista ilmaa.
Tavoite: Tarkista hengitys juurista.
Otetaan kaksi identtistä astiaa vedellä. Aseta kehittyvät taimet jokaiseen astiaan. Kyllästetään joka päivä yhden astian vettä ilmalla suihkepullolla. Kaada ohut kerros kasviöljyä toisen astian veden pinnalle, koska se hidastaa ilman virtausta veteen. Jonkin ajan kuluttua toisen astian kasvi lakkaa kasvamasta, kuihtuu ja lopulta kuolee. Kasvin kuolema johtuu juuren hengittämiseen tarvittavan ilman puutteesta.
On todettu, että kasvien normaali kehitys on mahdollista vain, jos ravinneliuoksessa on kolme ainetta - typpeä, fosforia ja rikkiä sekä neljä metallia - kalium, magnesium, kalsium ja rauta. Jokaisella näistä elementeistä on yksilöllinen merkitys, eikä niitä voi korvata toisella. Nämä ovat makroelementtejä, niiden pitoisuus kasveissa on 10-2-10%. Kasvin normaaliin kehitykseen tarvitaan mikroelementtejä, joiden pitoisuus solussa on 10-5-10-3%. Näitä ovat boori, koboltti, kupari, sinkki, mangaani, molybdeeni jne. Kaikki nämä alkuaineet ovat maaperässä, mutta joskus riittämättömiä määriä. Siksi maaperään lisätään mineraali- ja orgaanisia lannoitteita.
Kasvi kasvaa ja kehittyy normaalisti, jos juuria ympäröivä ympäristö sisältää kaikki tarvittavat ravintoaineet. Tämä ympäristö useimmille kasveille on maaperä.
Luento nro 5. Juuri ja juuristo.
Kysymyksiä:
Kasvavat juurialueet.
Juuren apikaalinen meristeemi.
Juuren perusrakenne.
Juuren toissijainen rakenne.
Juuren ja sen toimintojen määritelmä. Juurijärjestelmien luokittelu alkuperän ja rakenteen mukaan.
Juuri (lat. radix) on aksiaalinen elin, jolla on säteittäinen symmetria ja joka kasvaa pituudeltaan niin kauan kuin apikaalinen meristeemi säilyy. Juuri eroaa morfologisesti varresta siinä, että siihen ei koskaan ilmesty lehtiä ja apikaalinen meristeemi on sormustimen tapaan peitetty juurikorkilla. Haaroittuminen ja satunnaisten silmujen muodostuminen juuriversokasveissa tapahtuu endogeenisesti (sisäisesti) perisyklin (primaarinen lateraalimeristeemi) toiminnan seurauksena.
Juuren toiminnot.
1. Juuri imee vettä maaperästä ja siihen liuenneita mineraaleja;
2. on ankkurirooli, joka kiinnittää kasvin maaperään;
3. toimii ravinteiden säiliönä;
4. osallistuu joidenkin orgaanisten aineiden primaariseen synteesiin;
5. Juuriversokasveissa se suorittaa kasvullisen lisäyksen tehtävää.
Juurien luokittelu:
I. Alkuperän mukaan juuret jaetaan pää, sivulauseet Ja lateraalinen.
pääjuuri kehittyy siemenen alkionjuuresta.
Adventiiviset juuret tai satunnaiset juuret(latinasta adventicius - tulokas) muodostuvat muihin kasvin elimiin (varsi, lehti, kukka) . Satunnaisten juurien rooli ruohomaisten koppisiementen elämässä on valtava, koska aikuisilla kasveilla (sekä yksisirkkaisilla että monilla kaksisirkkaisilla kasveilla) juuristo koostuu pääasiassa (tai vain) satunnaisista juurista. Satunnaisten juurien esiintyminen versojen tyviosassa mahdollistaa kasvien helpon levittämisen keinotekoisesti - jakamalla ne yksittäisiin versoihin tai versoryhmiin, joissa on satunnaiset juuret.
Lateraalinen juuret muodostuvat pää- ja satunnaisille juurille. Niiden haaroittumisen seurauksena ilmaantuu korkeampien luokkien sivujuuret. Useimmiten haarautuminen tapahtuu neljänteen tai viidenteen järjestykseen asti.
Pääjuurella on positiivinen geotropismi; painovoiman vaikutuksesta se menee syvälle maaperään pystysuoraan alaspäin; suurille sivujuurille on ominaista poikittaisgeotropismi, toisin sanoen saman voiman vaikutuksesta ne kasvavat melkein vaakasuorassa tai kulmassa maaperän pintaan nähden; ohuet (imu) juuret eivät ole geotrooppisia ja kasvavat kaikkiin suuntiin. Juuren pituuden kasvu tapahtuu määräajoin - yleensä keväällä ja syksyllä, paksuus - alkaa keväällä ja päättyy syksyllä.
Pääjuuren, sivujuuren tai satunnaisen juuren kärjen kuolema aiheuttaa joskus samaan suuntaan kasvavan sivujuuren kehittymisen (sen jatkumisen muodossa).
III. Muodon mukaan juuret ovat myös hyvin erilaisia. Yksilöjuuren muotoa kutsutaan lieriömäinen, jos sen halkaisija on sama lähes koko pituudeltaan. Lisäksi se voi olla paksu (pioni, unikko); ilkeä, tai merkkijonon muotoinen (jousi, tulppaani) ja lankamainen(vehnä). Lisäksi ne korostavat oksainen juuret - epätasaisilla paksunnuksilla solmujen muodossa (meadowsweet) ja claret - tasaisesti vuorottelevilla paksunnuksilla ja ohuilla osilla (kanikaali). Varastoinnin juuret voi olla kartiomainen, naurimainen, pallomainen, karan muotoinen jne.
Juurijärjestelmä.
Yhden kasvin kaikkien juurien kokonaisuutta kutsutaan juurijärjestelmäksi.
Juurijärjestelmien luokittelu alkuperän mukaan:
kosketa juurijärjestelmää kehittyy alkion juuresta ja sitä edustaa pääjuuri (ensimmäinen kerta) toisen ja sitä seuraavien luokkien sivujuurilla. Vain pääjuurijärjestelmä kehittyy monissa puissa ja pensaissa sekä yksivuotisissa ja joissakin monivuotisissa ruohomaisissa kaksisirkkaisissa;
satunnainen juurijärjestelmä kehittyy varrelle, lehdille ja joskus kukille. Juurien satunnaista alkuperää pidetään primitiivisempänä, koska se on ominaista korkeammille itiöille, joilla on vain satunnaisten juurien järjestelmä. Koppisiemenisten satunnaisten juurien järjestelmä muodostuu ilmeisesti orkideoissa, joiden siemenestä kehittyy protokormi (alkiomukula), jonka päälle kehittyy myöhemmin satunnaisia juuria;
sekoitettu juurijärjestelmä laajalle levinnyt sekä kaksisirkkaisten että yksisirkkaisten keskuudessa. Siemenestä kasvatetussa kasvissa kehittyy ensin pääjuurijärjestelmä, mutta sen kasvu ei kestä kauan - se pysähtyy usein ensimmäisen kasvukauden syksyyn mennessä. Tähän mennessä satunnaisten juurien järjestelmä kehittyy johdonmukaisesti pääverson hypo-, epikotyyli- ja myöhemmille metameereille ja myöhemmin sivuversojen tyviosalle. Kasvityypistä riippuen ne alkavat ja kehittyvät tietyissä metameerien osissa (solmuissa, solmujen alla ja yläpuolella, solmujenvälissä) tai koko pituudeltaan.
Kasveissa, joissa on sekajuuristo, yleensä jo ensimmäisen elinvuoden syksyllä, pääjuurijärjestelmä muodostaa merkityksettömän osan koko juuristoa. Myöhemmin (toisena ja sitä seuraavina vuosina) satunnaiset juuret ilmestyvät toisen, kolmannen ja sitä seuraavien luokan versojen tyviosaan, ja pääjuurijärjestelmä kuolee kahden tai kolmen vuoden kuluttua, ja vain satunnaisten juurien järjestelmä jää jäljelle. kasvi. Siten elämän aikana juurijärjestelmän tyyppi muuttuu: pääjuurijärjestelmä - sekajuurijärjestelmä - satunnainen juurijärjestelmä.
Juurijärjestelmien luokittelu muodon mukaan.
Tajuurijärjestelmä - Tämä on juurijärjestelmä, jossa pääjuuri on hyvin kehittynyt, huomattavasti pidempi ja paksumpi kuin sivujuuret.
Kuituinen juurijärjestelmä kutsutaan, kun pää- ja sivujuuret ovat samankokoisia. Sitä edustavat yleensä ohuet juuret, vaikka joissakin lajeissa ne ovat suhteellisen paksuja.
Sekajuurijärjestelmä voi olla myös karjajuuri, jos pääjuuri on huomattavasti muita suurempi, kuitumainen, jos kaikki juuret ovat suhteellisen samankokoisia. Samat termit koskevat satunnaisten juurien järjestelmää. Samassa juurijärjestelmässä juuret suorittavat usein erilaisia tehtäviä. On luustojuuria (kannattava, vahva, kehittyneillä mekaanisilla kudoksilla), kasvujuuret (nopeasti kasvavat, mutta vähän haarautuvat), imujuuret (ohuet, lyhytikäiset, voimakkaasti haarautuvat).
2. Nuoret juurialueet
Nuoret juurialueet- nämä ovat juuren eri osia pituussuunnassa, jotka suorittavat erilaisia tehtäviä ja joille on ominaista tietyt morfologiset piirteet (kuva).
Yllä sijaitsee venytysalue, tai kasvu. Siinä solut eivät melkein jakaannu, vaan venyvät (kasvavat) voimakkaasti juuren akselia pitkin työntäen sen kärjen syvälle maaperään. Venytysalueen pituus on useita millimetrejä. Tällä vyöhykkeellä primaaristen johtavien kudosten erilaistuminen alkaa.
Juuren aluetta, jossa on juurikarvoja, kutsutaan imuvyöhyke. Nimi kuvastaa sen tehtävää. Vanhemmassa osassa juurikarvat kuolevat jatkuvasti, ja nuoremmassa osassa ne muodostuvat jatkuvasti uudelleen. Tämä vyöhyke ulottuu useista millimetreistä useisiin senttimetreihin.
Imuvyöhykkeen yläpuolella, josta juurikarvat katoavat, alkaa tapahtumapaikka-alue, joka ulottuu muualle juureen. Sen kautta juuren imemät vesi- ja suolaliuokset kulkeutuvat kasvin päällä oleviin elimiin. Tämän vyöhykkeen rakenne on erilainen sen eri osissa.
3. Juuren apikaalinen meristeemi.
Toisin kuin verson apikaalimeristeemi, joka sijaitsee terminaalissa, ts. pääteasema, juuren apikaalinen meristeema alipääte, koska se on aina peitetty kannella, kuten sormustimella. Juuren apikaalinen meristeemi on aina peitetty tupella, kuten sormustimella. Meristeemin tilavuus liittyy läheisesti juuren paksuuteen: paksuissa juurissa se on suurempi kuin ohuissa juurissa, mutta vuodenaikojen vaihtelut meristeemi ei vaikuta. Muodostuessaan lateraalisen elimen primordia, juuren apikaalinen meristeemi ei osallistu Siksi sen ainoa tehtävä on muodostaa uusia soluja (histogeeninen toiminta), jotka myöhemmin erilaistuvat pysyvien kudosten soluiksi. Siten, jos verson apikaalisella meristeemillä on sekä histogeeninen että organogeeninen rooli, niin juuren apikaalinen meristeemillä on vain histogeeninen rooli. Korkki on myös johdannainen tästä meristeemistä.
Korkeammille kasveille on ominaista juuren apikaalisen meristeemin useat tyypit, jotka eroavat pääasiassa alkuperäisten solujen läsnäolosta ja sijainnista sekä hiuksia kantavan kerroksen - risodermin - alkuperästä.
Korteen ja saniaisten juurissa ainoa alkusolu, kuten niiden versojen kärjessä, on kolmikulmaisen pyramidin muotoinen, jonka kupera pohja osoittaa alaspäin korkkia kohti. Tämän solun jakautuminen tapahtuu neljässä tasossa, yhdensuuntaisesti kolmen sivun ja pohjan kanssa. Jälkimmäisessä tapauksessa muodostuu soluja, jotka jakautuessaan synnyttävät juurikannen. Jäljelle jäävistä soluista kehittyvät myöhemmin: protodermi, joka erottuu rizodermiksi, primaariseksi aivokuoren vyöhykkeeksi, keskussylinteriksi.
Useimmissa kaksisirkkaisissa koppisiemenissä alkusolut on järjestetty 3 kerrokseen. Yläkerroksen soluista ns plerooma myöhemmin muodostuu keskussylinteri, keskikerroksen solut - vaarallinen synnyttävät primaarisen aivokuoren ja alemman - korkin ja protodermiksen solut. Tätä kerrosta kutsutaan dermakaliptrogeeni.
Heinissä, saraissa, joiden nimikirjaimet muodostavat myös 3 kerrosta, alemman kerroksen solut tuottavat vain juurikannen solut, joten tämä kerros on ns. kalyptrogeeni. Protodermi on erotettu primaarisesta aivokuoresta - alkukirjainten keskikerroksen johdannainen - vammoja. Keskisylinteri kehittyy yläkerroksen soluista - plerooma, kuten kaksisirkkaisissa.
Siten eri kasviryhmät eroavat protodermin alkuperästä, joka myöhemmin erottuu risodermiksi. Ainoastaan itiöitä kantavissa arkegonioissa ja kaksisirkkaisissa se kehittyy erityisestä alkukerroksesta, sisaruskasvien ja yksisirkkaisten lehtien juurakko näyttää muodostuvan primaarisesta aivokuoresta.
Juuren apikaalisen meristeemin erittäin tärkeä piirre on myös se, että alkusolut itse jakautuvat hyvin harvoin normaaleissa olosuhteissa muodostaen lepokeskus. Meristeemin tilavuus kasvaa niiden johdannaisten vuoksi. Säteilytyksen, mutageenisille tekijöille ja muiden syiden aiheuttaman juurikärjen vaurion yhteydessä lepokeskus kuitenkin aktivoituu, sen solut jakautuvat nopeasti edistäen vaurioituneiden kudosten uusiutumista.
Ensisijainen juurirakenne
Juurikudoksen erilaistuminen tapahtuu absorptioalueella. Nämä ovat alkuperältään primaarisia kudoksia, koska ne muodostuvat kasvuvyöhykkeen primaarisesta meristeemistä. Siksi juuren mikroskooppista rakennetta absorptioalueella kutsutaan primääriseksi.
Perusrakenteessa tehdään perustavanlaatuinen ero:
1. sisäkudos, joka koostuu yhdestä kerroksesta soluja, joissa on juurikarvoja - epiblema tai risodermi
2. primaarinen aivokuori,
3. keskisylinteri.
Solut risoderm pitkänomainen pitkin juuren pituutta. Kun ne jakautuvat tasossa, joka on kohtisuorassa pituusakseliin nähden, muodostuu kahden tyyppisiä soluja: trikoblastit, kehittää juurikarvoja ja atrikoblastit, joka suorittaa sisäsolujen toimintoja. Toisin kuin epidermaaliset solut, ne ovat ohutseinäisiä eikä niissä ole kynsinauhoja. Trikoblastit sijaitsevat yksittäin tai ryhmissä, niiden koko ja muoto vaihtelevat riippuen erilaisia tyyppejä kasvit. Veteen kehittyvillä juurilla ei yleensä ole juurikarvoja, mutta jos nämä juuret sitten tunkeutuvat maaperään, karvoja muodostuu suuria määriä. Karvojen puuttuessa vesi tunkeutuu juureen ohuiden soluseinien läpi.
Juurikarvat näkyvät pieninä trikoblastien kasvuna. Hiusten kasvu tapahtuu sen kärjessä. Karvojen muodostumisen vuoksi imuvyöhykkeen kokonaispinta kasvaa kymmenen kertaa tai enemmän. Niiden pituus on 1...2 mm ja viljassa ja sarassa 3 mm. Juurikarvat ovat lyhytikäisiä. Niiden käyttöikä ei ylitä 10...20 päivää. Kun ne kuolevat, juurakko irtoaa vähitellen. Tähän mennessä primaarisen aivokuoren alla oleva solukerros erottuu suojakerrokseksi - eksodermis. Sen solut ovat tiiviisti suljettuja; juurakon putoamisen jälkeen niiden seinät muuttuvat suberisoituneiksi. Primaarisen aivokuoren viereiset solut ovat usein suberisoituneita. Eksodermi on toiminnallisesti samanlainen kuin korkki, mutta eroaa siitä solujen järjestelyssä: korkin taulukkomuotoiset solut, jotka muodostuvat korkkikambiumin solujen tangentiaalisten jakautumisten aikana (phellogeeni), sijaitsevat poikkileikkauksina säännöllisissä riveissä, ja monikerroksisen eksodermin solut, joilla on monikulmion ääriviivat, ovat shakkitaulukuviossa. Voimakkaasti kehittyneestä eksodermisesta löytyy usein kulkusoluja, joiden seinämät eivät ole suberistettuja.
Loput primaarisesta aivokuoresta - mesodermista, lukuun ottamatta sisintä kerrosta, joka erottuu endodermiksi, koostuu parenkyymisoluista, jotka sijaitsevat tiheimmin ulkokerroksissa. Aivokuoren keski- ja sisäosissa mesodermisoluilla on enemmän tai vähemmän pyöristetyt ääriviivat. Usein sisimmät solut muodostavat säteittäisiä rivejä. Solujen väliin ilmestyy solujen välisiä tiloja, ja joissakin vesi- ja suokasveissa ilmaantuu melko suuria ilmaonteloita. Joidenkin palmujen primaarisesta kuoresta löytyy lignified-kuituja eli sklereideja.
Kortikaaliset solut syöttävät juurakkoa muoviaineilla ja osallistuvat itse protoplastijärjestelmän läpi liikkuvien aineiden imeytymiseen ja johtamiseen ( yksinkertainen) ja soluseiniä pitkin ( apoplast).
Kuoren sisin kerros on endodermi, joka toimii esteenä, joka ohjaa aineiden liikkumista aivokuoresta keskussylinteriin ja takaisin. Endodermi koostuu tiiviisti pakkautuneista soluista, jotka ovat tangentiaalisesti hieman pitkänomaisia ja poikkileikkaukseltaan lähes neliömäisiä. Nuorissa juurissa sen soluissa on kasparivyöt - seinien osia, joille on ominaista suberiinin ja ligniinin kemiallisesti samankaltaisten aineiden läsnäolo. Kasparivyöt ympäröivät solujen poikittais- ja pituussuuntaiset säteittäiset seinämät keskellä. Kaspari-vyöhykkeisiin kertyneet aineet sulkevat näissä paikoissa sijaitsevien plasmodesmaalisten tubulusten aukot, mutta symplastinen yhteys endodermin tämän kehitysvaiheen solujen ja sen viereisten solujen välillä sisältä ja ulkoa säilyy. Monissa kaksisirkkaisissa ja siemenkasveissa endodermiksen erilaistuminen päättyy yleensä kasparisten vyöhykkeiden muodostumiseen.
Yksisirkkaisissa kasveissa, joissa ei ole toissijaista paksuuntumista, endodermis muuttuu ajan myötä. Suberisaatioprosessi ulottuu kaikkien seinien pintaan; ennen tätä radiaaliset ja sisäiset tangentiaaliset seinämät paksuuntuvat suuresti, kun taas ulommat eivät juuri paksuunu. Näissä tapauksissa puhutaan hevosenkengän muotoisista paksunnuksista. Myöhemmin paksuuntuneet soluseinämät lignifioituvat ja protoplastit kuolevat. Jotkut solut pysyvät elossa ohutseinäisinä vain kasparihihnoilla; niitä kutsutaan läpikulkusoluiksi. Ne tarjoavat fysiologisen yhteyden primaarisen aivokuoren ja keskussylinterin välillä. Tyypillisesti passage-solut sijaitsevat ksyleemijuosteita vasten.
Keskusjuuresylinteri koostuu kahdesta vyöhykkeestä: perisyklisestä ja johtavasta. Joidenkin kasvien juurissa keskussylinterin sisäosa muodostuu mekaanisesta kudoksesta eli parenkyymistä, mutta tämä ”ydin” ei ole homologinen varren ytimen kanssa, koska sen muodostavat kudokset ovat proambiaalista alkuperää.
Perisykli voi olla homogeeninen ja heterogeeninen, kuten monissa havupuissa, ja kaksisirkkaisten joukossa - sellerissä, jossa perisyklissä kehittyy skitsogeenisiä eritysastioita. Se voi olla yksikerroksinen tai monikerroksinen, kuten pähkinä. Perisykli on meristeemi, koska sillä on juurikerroksen rooli - siihen muodostuu sivujuuret ja juuria itäviin kasveihin satunnaisia silmuja. Kaksisirkkaisissa ja siemenkasveissa se osallistuu juuren toissijaiseen paksuuntumiseen muodostaen phelogeenia ja osittain kambiumia. Sen solut säilyttävät kykynsä jakautua pitkään.
Juuren primaariset verisuonikudokset muodostavat monimutkaisen verisuonikimpun, jossa ksyleemin säteittäiset säikeet vuorottelevat floemielementtien ryhmien kanssa. Sen muodostumista edeltää prokambiumin muodostuminen keskusjohdon muodossa. Prokambiumsolujen erilaistuminen protofloeemiksi ja sitten protoksyleemiksi alkaa reunalta, eli ksyleemi ja floeemi muodostuvat eksarkkisesti, ja tämän jälkeen nämä kudokset kehittyvät sentripetaalisesti.
Jos muodostuu yksi ksyleeminäyte ja vastaavasti yksi floeemäie, nippua kutsutaan monarkkiksi (tällaisia nippuja löytyy joistakin saniaisista), jos säikeitä on kaksi - diarkkinen, kuten monissa kaksisirkkaisissa, joissa voi myös olla kolmilehtisiä. , tetra- ja pentarchiset kimput ja Samassa kasvissa sivujuuret voivat erota pääjuurista verisuonikimppujen rakenteessa. Yksisirkkaisten juurille on ominaista moniarkiset niput.
Jokaisessa ksyleemin säteittäisessä juosteessa leveämmät metaksyleemielementit erottuvat sisäänpäin protoksyleemielementeistä.
Muodostunut ksyleeminäie voi olla melko lyhyt (iiris), sisäosa Prokambium erottuu tässä tapauksessa mekaaniseksi kudokseksi. Muissa kasveissa (sipulit, kurpitsat) juurien poikkileikkauksissa olevalla ksyleemillä on tähden muotoinen ääriviiva, juuri juuren keskellä on levein metaksyleemiastia, josta lähtevät elementeistä koostuvat ksyleeminäikeiden säteet. joiden halkaisijat pienenevät vähitellen keskeltä reunaan. Monissa kasveissa, joissa on polyarkaalinen nippu (viljat, sarat, palmut), yksittäiset metaksyleemielementit voivat olla hajallaan poikkileikkaus keskussylinteri parenkyymisolujen tai mekaanisten kudoselementtien välillä.
Ensisijainen floemi koostuu pääsääntöisesti ohutseinäisistä elementeistä; vain jotkut kasvit (pavut) kehittävät protofloemikuituja.
Juuren toissijainen rakenne.
Yksisirkkaisissa ja pteridofyyteissä juuren primäärirakenne säilyy koko elämän ajan (sekundaarirakennetta ei muodostu niissä). Yksisirkkaisten kasvien iän kasvaessa muutoksia primaarikudoksissa tapahtuu juurissa. Joten epibleman hilseilyn jälkeen eksodermista tulee peitekudos, ja sitten sen tuhoutumisen jälkeen peräkkäin mesodermin, endodermin ja joskus perisyklin solukerrokset, joiden soluseinät muuttuvat suberisoituneiksi ja lignoituneiksi. Näiden muutosten vuoksi vanhoilla yksisirkkaisilla juurilla on pienempi halkaisija kuin nuorilla.
Juurien primäärirakenteessa ei ole perustavaa laatua olevaa eroa kekseliäisten, kaksisirkkaisten ja yksisirkkaisten välillä, mutta kaksisirkkaisten ja yksisirkkaisten juurissa kambium ja phellogeeni muodostuvat varhain ja tapahtuu toissijaista paksuuntumista, mikä johtaa merkittävään muutokseen niiden rakenteessa. Kambiumin yksittäiset osat kaarien muodossa syntyvät prokambiumista tai ohutseinäisistä parenkyymasoluista, joissa on sisällä phloem-säikeitä primaarisen ksyleemin säteiden välissä. Tällaisten osien lukumäärä on yhtä suuri kuin primäärisäteiden lukumäärä. Perisyklin solut, jotka sijaitsevat vastapäätä ensisijaisen ksyleemin säikeita, jakautuvat tangentiaalisessa tasossa, synnyttävät kambiumin osia, jotka sulkevat sen kaaret.
Yleensä jo ennen perisyklistä alkuperää olevan kambiumin ilmestymistä kambiumkaaret alkavat asettaa sisäänpäin soluja, jotka erilaistuvat sekundaarisen ksyleemin elementeiksi, ensisijaisesti laajan luumenin suoniksi, ja ulospäin - sekundaarisen floeemin elementeiksi, työntäen primaarisen floeemin reuna-alueelle. . Muodostuneen toissijaisen ksyleemin paineen alaisena kammiaaliset kaaret suoristuvat ja muuttuvat sitten kuperiksi juuren kehän suuntaisiksi.
Primaarisen ksyleemin ulkopuolella olevan kambiumin toiminnan seurauksena sen säteittäisten säikeiden päiden väliin muodostuu sivukimppuja, jotka eroavat tyypillisistä sivukimppuista primääriksyleemin puuttuessa. Perisyklistä alkuperää oleva kambium tuottaa parenkyymisoluja, joiden kokonaisuus muodostaa melko leveitä säteitä, jotka jatkavat primaarisen ksyleemin - primaaristen ydinsäteiden - säiettä.
Toissijaisen rakenteen omaavissa juurissa ei yleensä ole primaarista aivokuorta. Tämä johtuu siitä, että perisyklissä on sen koko kehällä korkkikambiumia - fellogeenia, joka tangentiaalisen jakautumisen aikana erottaa korkkisolut (helmi) ulospäin ja phellodermisolut sisäänpäin. Korkin läpäisemättömyys nestemäisille ja kaasumaisille aineille sen solujen seinien suberinisoitumisen vuoksi on syy primaarisen aivokuoren kuolemaan, joka menettää fysiologisen yhteyden keskussylinteriin. Myöhemmin siihen ilmestyy aukkoja ja se putoaa - juuri irtoaa.
Fellodermisolut voivat jakautua toistuvasti muodostaen parenkyymavyöhykkeen johtavien kudosten reunalle, jonka soluihin yleensä kerääntyy vara-aineita. Kambiumista ulospäin sijaitsevat kudokset (floem, jauhettu parenkyymi, phelloderm ja korkkikambiumi) ovat ns. sekundaarinen aivokuori. Ulkopuolelta toissijaisen rakenteen omaavien kaksisirkkaisten kasvien juuret peitetään korkilla ja vanhojen puiden juuriin muodostuu kuori.
