Biologia systemów korzeniowych. Funkcje korzenia. Funkcje korzeni roślin w badaniach naukowych
Podstawowy funkcje korzeni roślin następujące:
- służy jako główny organ wchłaniania składników mineralnych z gleby;
- syntetyzuje przede wszystkim niektóre substancje organiczne zawierające azot, fosfor i siarkę;
- często służy jako zbiornik rezerwowych składników odżywczych;
- zakotwicza roślinę w glebie.
Funkcje korzeni roślin w badaniach naukowych
- Nawet I.V. Michurin ustalił, że korzenie mają bardzo istotny wpływ na szereg cech fizjologicznych szczepionych roślin. Korzenie podkładki dzikiej (więcej szczegółów:) z reguły pogarszały jakość owoców, natomiast korzenie odmiany uprawnej ją poprawiały.
- L. S. Litvinov i N. G. Potapov wykazali, że w tkankach korzeni zachodzi przemiana niektórych substancji mineralnych (więcej szczegółów:) pochodzących z gleby w złożone związki organiczne.
- Według N.G. Potapowa w kukurydzy od 50 do 70% zaabsorbowanego azotu przedostaje się do części nadziemnej w postaci związków organicznych, z czego do 30% to aminokwasy.
- A. L. Kursanov, wykorzystując C 14 i N 15, (więcej szczegółów :) ustalił, że dwutlenek węgla wchłonięty przez korzenie jest częścią kwasów organicznych. Konwersja fosforu i siarki częściowo zachodzi również w korzeniach.
- I.I. Kolosow, współpracując z P 32, wyjaśnił kwestię przemian fosforu w korzeniach: przedostał się on do narządów naziemnych w postaci nukleoprotein i lipidów.
- A. A. Shmuk i G. S. Ilyina wykazali, że nikotyna powstaje w korzeniach rośliny: kiedy tytoń został zaszczepiony na korzeniach pomidora i psianki, w liściach nie było nikotyny.
Struktura korzenia
Morfologiczno-anatomiczne strukturę korzenia dobrze przystosowane do pobierania wody i składników mineralnych z gleby. Jednak w pobieraniu składników mineralnych i wody nie uczestniczy cały korzeń, a jedynie jego strefa wchłaniania – część korzenia, w której znajdują się włośniki.
Schemat rosnącej strefy korzeniowej. 1 - strefa włośników, 2 - strefa wydłużania, 3 - strefa intensywnego podziału komórek, 4 - czapka korzenia. Włośniki wielokrotnie zwiększają powierzchnię ssącą korzenia, w wyniku czego zwiększa się powierzchnia styku korzenia z glebą. Włośniki żyją bardzo krótko i obumierają po 10-20 dniach. W rosnącej strefie korzeniowej stale tworzą się nowe włośniki. § Pochłanianie wody i minerałów. Wejście roztworu glebowego do korzenia następuje poprzez włośniki. Włosy aktywnie wpływają na zawartość gleby, uwalniając ją różne substancje, ułatwiając selektywne pobieranie jonów z gleby. Ponieważ stężenie minerałów w soku komórkowym jest wyższe niż w roztworze glebowym, do włośników przedostaje się woda z rozpuszczonymi w niej solami mineralnymi w postaci jonów. Rolę pompy w włośnikach pełnią wakuole, w których powstaje wyższe stężenie soli niż w glebie. Wejście soli mineralnych do korzenia następuje w wyniku aktywnego transportu anionów i kationów wchodzących w skład błon, wykorzystujących energię ATP. W takim przypadku może nastąpić wymiana jonów między glebą a korzeniami. Ponieważ stężenie soku komórkowego w wakuoli jest wyższe niż stężenie roztworu glebowego, w procesie dyfuzji woda napływa do komórki. Z włośników woda przemieszcza się na tej samej zasadzie do komórek miąższu kory i przez komórki endodermy przedostaje się do naczyń. Siła, która napędza przepływ wody do naczyń i wszystkich narządów, nazywa się ciśnieniem korzeniowym. Zgodnie z prawami hydrostatyki wartość ciśnienia turgorowego (T) we wszystkich częściach ogniwa jest taka sama, dlatego siła ssania (S) jest większa w tej części, w której ciśnienie osmotyczne (P) jest większe. Prawo to można wyrazić wzorem:
S = P - T, gdzie S jest siłą ssania; P - ciśnienie osmotyczne; T - ciśnienie turgorowe.
Odwrotnemu przepływowi cieczy zapobiegają komórki endodermalne z gęstymi błonami, które nie pozwalają na przedostanie się substancji rozpuszczonych w wodzie z powrotem do gleby, tworząc wysokie stężenie soku komórkowego w centralnym cylindrze. Zatem ruch wody i rozpuszczonych w niej soli ułatwia siła ssania włośników, ciśnienie korzeni, siła adhezji pomiędzy cząsteczkami wody a ściankami naczyń krwionośnych, a także siła ssania liści, które stale parując wodę, przyciągnij ją z korzeni.
§ Drugą główną funkcją korzenia jest wzmacnianie roślin w glebie, co następuje w wyniku rozgałęzienia głównego korzenia. Rozgałęzienie głównego korzenia nazywa się korzeniami bocznymi. Powstają (endogennie) w perycyklu i wychodzą przez korę pierwotną. W miarę wzrostu głównego korzenia pojawiają się korzenie boczne pierwszego rzędu, które następnie rozgałęziają się i tworzą korzenie drugiego rzędu, a z nich powstają korzenie trzeciego rzędu itp. Rozgałęzianie korzeni pomaga wzmocnić roślinę w glebie i zwiększyć powierzchnię chłonną korzenia. Inne funkcje roota obejmują następujące.
§ Synteza substancji organicznych.
§ Magazyn składniki odżywcze, Takie korzenie stają się bardzo grube i działają jak rezerwa składników odżywczych.
§ Dzięki korzeniom rośliny komunikują się z bakteriami i grzybami. Korzeń uwalnia do gleby różne substancje i wchodzi w symbiozę z grzybami i bakteriami.
§ Rozmnażanie wegetatywne odbywa się za pomocą korzeni.
Oddychanie korzeni ma ogromne znaczenie dla normalnego funkcjonowania rośliny. Zespół procesów zapewniających wejście tlenu do rośliny i usunięcie dwutlenku węgla, a także wykorzystanie tlenu przez komórki i tkanki do utleniania substancji organicznych z wyzwoleniem energii niezbędnej do życia rośliny, stanowi oddychanie. Energia oddechowa jest niezbędna do przyjmowania, transportu i syntezy substancji. Ze związków organicznych pochodzących z liści i soli mineralnych z gleby w komórkach korzeni syntetyzuje się wiele niezbędnych substancji: aminokwasy, enzymy i fitohormony itp. Dwutlenek węgla powstający podczas oddychania bierze udział w metabolizmie i dostarczaniu substancji do korzenia. Korzenie wielu dzikie rośliny w stanie tolerować warunki beztlenowe (beztlenowe). Większość roślin uprawnych to rośliny tlenowe, a ich oddychanie poprzedzone jest hydrolizą (przekształceniem polimerów w monomery) i utlenianiem substancji organicznych. Oddychanie to proces wieloetapowy. Podczas oddychania w komórkach tlen utlenia szereg substancji (głównie węglowodany) i uwalniana jest energia. niezbędne dla roślin dla wzrostu, ruchu protoplazmy, ruchu substancji. Oddychanie jest procesem odwrotnym do fotosyntezy. Podczas fotosyntezy roślina pochłania dwutlenek węgla i wodę oraz wytwarza cukry. Podczas oddychania cukry ulegają utlenieniu i powstają dwutlenek węgla i woda:
fotosynteza
6(CO 2 + H 2 O) C 6 H 12 O 6 + 6O 2
Kiedy podczas oddychania utlenia się jeden gram cząsteczki cukru, uwalniane jest 674 kcal energii. Uwolniona energia jest wydawana na różnorodne procesy biochemiczne i fizyczne: syntezę substancji organicznych, ruch i wchłanianie roztworów, wzrost i ruch narządów. Roślina oddaje część energii wydzielanej podczas oddychania w postaci ciepła. Oddychanie jest szczególnie intensywne w punktach wzrostu korzenia. Wzrost ilości tlenu w powietrzu, a także niewielki spadek jego zawartości nie wpływa na intensywność oddychania, a dopiero zmniejszenie zawartości tlenu w powietrzu 10-20 razy w porównaniu do normalnego osłabia oddychanie . Korzeń spełnia swoje funkcje polegające na dostarczaniu roślinie składników odżywczych tylko wtedy, gdy w glebie jest wystarczająca ilość powietrza. Dlatego podczas uprawy roślin należy upewnić się, że korzenie stale otrzymują Świeże powietrze. Aby to zrobić, gleba jest regularnie spulchniana za pomocą kultywatorów lub motyk. Spulchnienie gleby pomaga również zatrzymać wilgoć w suchych obszarach. Gdy gleba wysycha, na jej powierzchni tworzy się skorupa, która sprzyja szybkiemu odparowywaniu wody. Podczas spulchniania skorupa ulega zniszczeniu, a wilgoć zostaje zatrzymana w warstwie powierzchniowej. Woda przestaje parować z głębszych warstw gleby. Nie bez powodu rozluźnienie nazywa się czasem „podlewaniem na sucho”. Mówią: „Lepiej raz dobrze spulchnić, niż dwa razy źle podlać”. W procesie ewolucji wiele tropikalnych roślin bagiennych (lasów namorzynowych) rozwija korzenie oddechowe. Wznoszą się pionowo do góry, na ich powierzchni znajdują się otwory, przez które powietrze przedostaje się do korzeni, a następnie do części rośliny zanurzonych w bagnistej glebie.
Gleba- jest to skała macierzysta (glebotwórcza), przetworzona w wyniku połączonego działania organizmów klimatycznych, roślinnych i zwierzęcych, a na obszarach uprawnych i działalności człowieka zdolna do wytworzenia roślin uprawnych. Główną właściwością gleby jest żyzność - zdolność do zaspokojenia potrzeb roślin w zakresie składników odżywczych, wody, powietrza, ciepła do normalnego życia i produkcji plonów. Gleba jest inna niż skały, piasek lub glina z obecnością próchnicy. Żyzność gleby zależy głównie od jej struktury i zasobów próchnicy. Zdolność gleby do tworzenia brył o różnej wielkości i kształcie nazywana jest strukturą gleby, a same grudki strukturą. W zależności od obecności elementów strukturalnych gleby mogą być strukturalne lub pozbawione struktury. Gleba dobrze ustrukturyzowana zapewnia korzystne właściwości wodno-powietrzne. Skład gleby obejmuje piasek, glinę i inne nierozpuszczalne minerały, a także rozpuszczalne minerały i próchnicę. Gleba zawiera także powietrze i wodę.
Humus(humus) to złożony kompleks substancji organicznych powstających w glebie podczas rozkładu pozostałości roślinnych i zwierzęcych. Im grubsza jest górna warstwa gleby zawierającej próchnicę, tym jest ona bardziej żyzna. Najbardziej żyzne są bogate w próchnicę czarnoziemy i ciemne gleby łąkowe dolin rzecznych. Gleby bielicowe, gliniaste i piaszczyste nie mają struktury i są ubogie w próchnicę, dlatego są mniej żyzne.
W zależności od zawartości w glebie drobnych (gliniastych) i większych (piaszczystych) cząstek, gleby dzieli się na lekkie piaszczyste, piaszczysto-gliniaste, gliniaste i gliniaste.
Wydajność upraw zależy od żyzności gleby. Ziemie uprawne są efektem złożonych, naturalnych procesów pracy wielu pokoleń ludzi. Niektóre oddziaływania człowieka na glebę prowadzą do wzrostu jej żyzności, inne zaś prowadzą do pogorszenia, degradacji i śmierci. Do szczególnie niebezpiecznych skutków oddziaływania człowieka na glebę zalicza się erozję, zanieczyszczenie ciałami obcymi chemikalia, zasolenie, podlewanie, usuwanie gleby pod różne obiekty (autostrady komunikacyjne, zbiorniki). Zmniejszenie przestrzeni żyzne gleby zachodzi wielokrotnie szybciej niż ich powstawanie. Ochrona gleb powinna mieć charakter ekologiczny, oszczędzający zasoby i zapewniać ich ochronę. Aby zapewnić racjonalne wykorzystanie grunty w Rosji prowadzony jest państwowy kataster gruntów, który zawiera informacje o gruntach wszystkich kategorii. Kataster został przyjęty w 2001 roku, wykonuje następujące główne działania:
1) sprawuje kontrolę nad użytkowaniem i ochroną gruntów;
2) prowadzi monitoring terenu;
3) identyfikuje tereny zanieczyszczone i zdegradowane, przygotowuje propozycje ich rekultywacji i konserwacji.
Duże znaczenie ma wprowadzenie chroniącej glebę uprawy bezorkowej, która spowalnia procesy nitrofikacji w glebie, zmniejsza ładunek pestycydów, zmniejsza zawartość azotanów w produktach rolnych, a także przyspiesza procesy odtwarzania humifikacji materii organicznej.
Monitoring gruntów to system monitorowania stanu funduszu ziemi w celu terminowej identyfikacji i oceny zmian, zapobiegania i eliminowania skutków negatywnych procesów. Monitoring gruntów został zatwierdzony w 1992 roku i nadal jest część integralna monitorowanie środowiska.
Nasz kraj przyjął ustawę o gruntach. Przewiduje działania mające na celu zwiększenie żyzności gleby i jej ochronę. Niewłaściwe użytkowanie gleby i nieprzestrzeganie zasad uprawy roślin może prowadzić do zniszczenia struktury gleby, erozji gleby, zasolenia i podmoknięcia. Wszystko to pogarsza żyzność gleby i zmniejsza plony. Dlatego ważne jest prowadzenie rekultywacji (rekultywacji) gruntów.
Nawozy. Organizmy roślinne składają się z substancji organicznych i substancje nieorganiczne, które obejmują różne pierwiastki chemiczne. Do prawidłowego rozwoju roślin korzenie muszą dostarczać z gleby wodę i sole mineralne, makroelementy (P, N, K, Ca, Mg, Fe) i mikroelementy
(B, Cu, Mn, Zn, Mo). Wiadomo, że azot wchodzi w skład aminokwasów, białek, ATP, ADP, witamin i enzymów. Jego niedobór opóźnia wzrost roślin. Fosfor jest częścią ATP i ADP, aminokwasów, enzymów; Potas wpływa na stan cytoplazmy, ciśnienie osmotyczne soku komórkowego, a także wpływa na wzrost roślin. Makro- i mikroelementy mają ogromne znaczenie dla życia roślin. Każdy element ma indywidualne znaczenie i nie można go zastąpić innym. Przy niedoborze lub nadmiarze któregokolwiek pierwiastka mineralnego w glebie dochodzi do różnych zaburzeń w procesach życiowych roślin. Zatem podczas głodu fosforu w roślinach obserwuje się tłumienie syntezy i rozkład wcześniej utworzonych białek. Brak potasu hamuje wzrost roślin, ponieważ metabolizm białek i węglowodanów zostaje zakłócony. Niedobór żelaza objawia się bladozielonym lub bladożółtym kolorem wynikającym z niedostatecznej produkcji chlorofilu. Sole mineralne zawierające makro- i mikroelementy powstają w glebie w wyniku mineralizacji materii organicznej, rozpuszczenia składników mineralnych i pochłonięcia przez glebę niektórych pierwiastków z atmosfery. Makro- i mikroelementy znajdują się w żyznej warstwie gleby w składzie różne połączenia. Wszystkie powyższe pierwiastki występują w glebie, jednak czasami w niewystarczających ilościach. Co roku rośliny usuwają składniki odżywcze z gleby, gleba ulega wyczerpaniu, co zmniejsza plonowanie roślin rolniczych. Aby poprawić odżywianie mineralne, do gleby stosuje się nawozy. Stosując nawozy, człowiek aktywnie ingeruje w obieg substancji w przyrodzie, tworząc równowagę składników odżywczych w glebie. Nawozy stosuje się do gleby w określonych dawkach i terminach, co poprawia jakość gleby i odżywienie roślin.
Wyróżnia się nawozy organiczne, mineralne, mieszane, zielone i bakteryjne.
Nawozy organiczne(obornik, torf, ptasie odchody, gnojowica, sapropel itp.). Zawierają składniki odżywcze w postaci związków organicznych pochodzenia roślinnego i zwierzęcego. Nawozy organiczne stosuje się do gleby z wyprzedzeniem, zwykle jesienią, ponieważ rozkładają się powoli i długi czas może zapewnić roślinom składniki mineralne. Nawozy organiczne są kompletne, zawierają zarówno makro-, jak i mikroelementy. Poza tym poprawiają się właściwości fizyczne gleba: zwiększyć jej strukturę, zwiększyć przepuszczalność wody, zdolność zatrzymywania wody, poprawić napowietrzenie, warunki termiczne, aktywować aktywność mikroorganizmów zamieszkujących glebę.
Nawozy mineralne Najczęściej zawierają jedną lub dwie baterie, rzadziej - więcej, wtedy nazywane są złożonymi. Nawozy mineralne rozkładają się w glebie łatwiej i szybciej niż nawozy organiczne.
W zależności od zawartości substancji mineralnych wyróżnia się nawozy mineralne azotowe, fosforowe i potasowe.
Do nawozów azotowych zaliczamy do nich: azotany – azotan potasu, wapnia i sodu (azot w postaci NO amonowej).
DO nawozy potasowe obejmują: sole potasowe (sylwinit, kainit, karnalit); skoncentrowane nawozy potasowe (chlorek potasu, siarczan potasu itp.).
Nawozy fosforowe- superfosfat, fosforyt, żużel. Do nawozów mieszanych zalicza się nawozy organomineralne – humaty, humoammofos, nitrogumaty, mieszaniny nawozów organicznych i nawozy mineralne, często kompostowane lub przetwarzane na pellet. Są to głównie produkty chemicznej obróbki substancji organicznych (torf), amoniaku, kwasu azotowego lub fosforowego.
Nawozy mineralne wprowadzane są do gleby w ściśle określonej dawce i w określonym czasie. Każdy nawóz mineralny ma swoje specyficzne cechy. Dlatego wiosną, w okresie wzrostu, roślina potrzebuje azotu, ponieważ sprzyja on gromadzeniu masy wegetatywnej, wzrostowi chlorofilu i fotosyntezie. Do czasu pączkowania i kwitnienia wzrasta zapotrzebowanie na fosfor i potas, ponieważ fosfor, potas i magnez wpływają na budowę nowych komórek w tkankach embrionalnych (nasionach). Potas szczególnie korzystnie wpływa na powstawanie nasion i owoców. Mając na uwadze odmienne zapotrzebowanie roślin na składniki mineralne w różnych fazach rozwoju, nawozy stosuje się nie tylko przed siewem, ale także w okresie wegetacyjnym w formie nawożenia, czasami przy siewie rzędowym. W ostatnim czasie upowszechnił się sposób dokarmiania dolistnego, polegający na opryskiwaniu roślin płynnymi nawozami, często z samolotów. Rozpuszczone składniki odżywcze są wchłaniane przez liście. Metoda ta jest szczególnie wygodna w przypadku stosowania mikroelementów, gdyż zapewnia równomierne nakładanie roztworów na liście roślin i bardziej ekonomiczne wykorzystanie deficytowych nawozów.
Zielone nawozy. Na terenach wymagających nawozów organicznych uprawia się takie rośliny jak łubin, seradella, lucerna, groch, koniczyna, gryka, gorczyca itp. W okresie największej masy zielonej są one zaorane. Kiedy rośliny rozkładają się, w glebie tworzy się materia organiczna.
Nawozy bakteryjne. Należą do nich nitragina. Dodaje się go podczas siewu nasion roślin strączkowych. W przypadku różnych upraw stosuje się specyficzne formy nitraginy, ponieważ rasy bakterii brodawkowych rozwijające się na korzeniach jednego gatunku nie mogą żyć na korzeniach innego gatunku. Azotobacterin, zawierający kulturę Azotobacter, jest specyficzny dla niektórych rodzajów roślin uprawnych. Fosforobakteryna to preparat zawierający bakterie mineralizujące organiczne związki kwasu fosforowego. Jako mikronawozy stosuje się związki boru, miedzi, manganu, molibdenu, cynku i kobaltu.
Dawki nawozów organicznych i mineralnych zależą od zawartości składników pokarmowych w glebie oraz indywidualnych potrzeb rośliny. Nadmiar nawozu w glebie jest tak samo szkodliwy jak jego niedobór. Nieracjonalne stosowanie nawozów powoduje poważne szkody nie tylko dla roślin, ale także dla gleby i może ostatecznie doprowadzić do wzrostu kwasowości, zasolenia, a w konsekwencji do utraty żyzności. Nadmiernie zastosowane nawozy kumulują się w produktach rolnych i powodują ich powstawanie szkodliwy efekt na ludzkim ciele.
Znaczenie uprawy roli. Uprawa roli to mechaniczne oddziaływanie na glebę części roboczych maszyn lub narzędzi zapewniających jej tworzenie najlepsze warunki do uprawy roślin.
Do głównych zadań uprawy gleby zalicza się:
§ Zmiana struktury warstwy gleby ornej i jej stanu strukturalnego w celu stworzenia korzystnych reżimów wodno-powietrznych i termicznych.
§ Wzmocnienie obiegu składników odżywczych poprzez wydobycie ich z głębszych poziomów gleby i wystawienie ich na działanie niezbędny kierunek na procesy mikrobiologiczne.
§ Niszczenie chwastów poprzez prowokowanie ich kiełkowania, niszczenie sadzonek, odcinanie pędów i wyrzucanie kłączy na powierzchnię.
§ Włączenie ścierniska i nawozów.
§ Niszczenie szkodników i patogenów roślin uprawnych gniazdujących w szczątkach roślinnych lub w nich górne warstwy gleba.
§ Radykalna poprawa gleby bielicowej i solonetycznej poprzez głęboką uprawę.
§ Walka z erozją wodną i wietrzną.
§ Przygotowanie gleby pod siew i pielęgnacja roślin: wyrównywanie i zagęszczanie powierzchni gleby lub odwrotnie, tworzenie powierzchni prążkowanej, obsypywanie roślin itp.
§ Niszczenie roślinności wieloletniej przy uprawie gruntów dziewiczych i ugorów, a także warstwy zasianych traw wieloletnich.
Korzenie wielu dzikich roślin tolerują warunki beztlenowe (beztlenowe). Większość roślin uprawnych to rośliny tlenowe, a ich oddychanie poprzedzone jest hydrolizą (przekształceniem polimerów w monomery) i beztlenowym utlenianiem substancji organicznych. Przed siewem roślin uprawnych należy orać na głębokość 22-25 cm lub kopać. Orka– metoda uprawy gleby zapewniająca owijanie i spulchnianie uprawianej warstwy gleby, a także wycinanie podziemnej części roślin, wprowadzanie nawozów i resztek pożniwnych. To wydarzenie agrotechniczne odbywa się jesienią lub wczesną wiosną przed siewem przeprowadza się bronowanie i kultywację (głębokie spulchnianie) w celu poprawy wymiany gazowej w glebie. Po wschodach i przez cały sezon wegetacyjny pielęgnacja roślin polega na spulchnianiu gleby (uprawa), stosowaniu nawozów (nawożeniu) i podlewaniu. Rozwolnienie zapewnia dostęp tlenu do korzeni i mikroflory glebowej; nawozy, zwłaszcza organiczne, poprawiają strukturę i odżywienie gleby. Podlewanie uzupełnia braki wody w życiu roślin. Woda parując, zapobiega przegrzaniu roślin, zapewnia przepływ substancji w całej roślinie i utrzymuje turgor. Przy braku wody turgor roślin spada i następuje więdnięcie. Dlatego w obszarach o niewystarczającej wilgotności rośliny są podlewane. Po podlaniu należy to zrobić rozwolnienie, ponieważ woda wypiera tlen z gleby. Wraz ze wzrostem temperatury powietrza na glebie tworzy się skorupa, a na skutek kapilarności gleby następuje silne parowanie wody. Aby ograniczyć parowanie, konieczne jest przełamanie kapilarności. Można to osiągnąć jedynie poprzez rozluźnienie. Rozluźnienie nazywa się podlewaniem na sucho.
Warzywa korzeniowe i ich wykorzystanie przez człowieka. W wyniku długiego procesu ewolucji związanego z pełnieniem wyspecjalizowanych funkcji, typowy korzeń palowy został przekształcony w warzywo korzeniowe. Roślina okopowa powstaje z głównego korzenia w wyniku odkładania się w niej dużej ilości rezerwowych składników odżywczych. Warzywo korzeniowe to pogrubiony, soczysty, mięsisty korzeń główny. Roślina okopowa składa się z trzech elementów: głowy, szyi i samego korzenia. Głowa korzeniowa to górna część, na której znajdują się liście i pąki liściowe. Z morfologicznego punktu widzenia główka rośliny okopowej jest skróconą łodygą, na której rozwija się duża liczba liści. Szyjka rośliny okopowej znajduje się pod główką, jest gładka i nie ma liści ani korzeni. Głowa i szyja to przerośnięty subliścienia (tj. również wywodzi się z łodygi). I tylko dolna część rośliny okopowej jest samym korzeniem. Warzywa korzeniowe powstają w roślinach dwuletnich (buraki, marchew, rutabaga, rzepa, rzodkiewka itp.). W pierwszym roku życia gromadzą się składniki odżywcze, wiosną drugiego roku rośliny okopowe sadzi się w glebie i tworzą narządy rozrodcze - kwiaty i owoce. Korzenie buraka cukrowego są surowcem technicznym dla przemysłu cukrowniczego, gdyż zawierają 14-20% węglowodanów. Warzywa korzeniowe brukwi, rzepy, rzodkiewki, marchwi i buraków są niezbędne produktyżywność i są używane jako Rośliny lecznicze. Korzenie buraków pastewnych wykorzystywane są jako pasza dla zwierząt gospodarskich.
Bulwy korzeniowe lub szyszki korzeniowe to mięsiste zgrubienia korzeni bocznych, a także korzeni przybyszowych. W bulwach korzeniowych mogą gromadzić się substancje magazynujące, głównie węglowodany, skrobia i inulina. Bulwy korzeniowe powstają w storczykach, chistyakovach, daliach i ziemnych gruszkach.
UCIECZKA
Ucieczka- organy Wyższe rośliny, składający się z łodygi z umieszczonymi na niej liśćmi i pąkami. Główna funkcja strzelać - fotosynteza. Podczas rozwoju pęd tworzy się jako pojedynczy organ z pąka nasiennego, a następnie z tkanki edukacyjnej stożka wzrostu. Cechą charakterystyczną ucieczki jest metameryzm, tj. podział osi na podobne sekcje - węzły z liściem i pąkiem lub pąkami i leżącymi pod nimi międzywęźlami. Węzły i międzywęźla, łodyga, liście, pąki są elementami strukturalnymi pędu.
Ryż. 17. Trzon:
a, b – platan wschodni (a – wydłużony, b – skrócony); c – wieloletni skrócony pęd jabłoni (pierścień); 1 – międzywęźle; 2 – roczny wzrost.
Pączek. Pączek to prymitywny, nierozwinięty pęd, którego wszystkie części są bardzo blisko siebie. Pączek składa się z prymitywnej łodygi otoczonej zawiązkami liści, a w kątach prymitywnych liści znajdują się prymitywne pąki boczne w postaci guzków. Pąki pokryte są łuskami ( zmodyfikowane liście), które chronią je przed niskimi temperaturami w zimie. Łuski pąków są często pokryte włoskami, warstwą naskórka, a czasami żywiczną wydzieliną, która szczelnie skleja łuski pąków, chroniąc w ten sposób pąki przed zamarzaniem i wysychaniem. Pąki zapewniają długotrwały wzrost pędu i jego rozgałęzianie. Wierzchołek łodygi, znajdujący się w zarodku, nazywany jest stożkiem wzrostu. Składa się z tkanki mermastycznej, której komórki dzieląc się, tworzą szereg warstw jednorodnych komórek. Istnieją pąki boczne i wierzchołkowe. Pąki wierzchołkowe znajdują się na szczytach łodygi i jej bocznych gałęzi. Pąki boczne mogą być pachowe lub przypadkowe. Pąki pachowe znajdują się pojedynczo w kątach liści. Niektóre rośliny rozwijają nie jeden, ale kilka pąków. Mogą być umieszczone jedno nad drugim lub obok siebie. Pąki wierzchołkowe i boczne powstają z merystemu stożka wzrostu i różnią się jedynie lokalizacją. U drzew i krzewów pąki pachowe są wzrostowe (wegetatywne) z zaczątkami liści i łodyg oraz kwiatowe z zaczątkami kwiatów lub kwiatostanów. Niektóre pąki pachowe mogą pozostać uśpione na czas nieokreślony. Są to „uśpione pąki”. Zaczynają działać, gdy pączek wierzchołkowy zostanie uszkodzony i pojawią się inne uszkodzenia łodygi.
Pąki przybyszowe - mogą znajdować się w dowolnym miejscu międzywęźla łodygi. Powstają z kambium w dolnych partiach łodyg, z powierzchniowych warstw miąższu w górnej części łodygi.
Ucieczka od rozwoju.Wzrost łodygi na wysokość zapewnia pączek wierzchołkowy lub pączek zarodka nasiennego. Komórki tkanki edukacyjnej stożka wzrostu stale się dzielą. W procesie podziału tworzą się nowe zawiązki liści i pąków. Po podziale komórek następuje wzrost komórek, co pociąga za sobą wydłużenie międzywęźli i całej łodygi. W rozwoju pędu wyróżnia się dwa okresy: nerkowy - układanie elementów przyszłego pędu i pozanerkowy - rozmieszczenie i wzrost struktur przyszłego pędu osadzonych w zarodku.
W miarę oddalania się od stożka wzrostu zdolność komórek do podziału maleje, a ich różnicowanie rozpoczyna się wraz z utworzeniem tkanek. Możliwa jest inna metoda wzrostu łodygi: interkalarna lub interkalarna. W tym przypadku tkanka edukacyjna jest podzielona przez obszary niedzielących się komórek. Zwykle znajduje się u podstawy międzywęźli. Wzrost ten jest typowy dla zbóż.
Wiosną wzrost pędów rozpoczyna się wraz ze wzrostem wielkości pąków oraz osadzonych w nich zawiązków łodyg i liści. Łuski pąków rozsuwają się, opadają i pojawia się młody pęd. Na samym szczycie stożka wzrostu znajduje się merystem wierzchołkowy, który zapewnia stały wzrost długości pędu oraz tworzenie wszystkich jego części i tkanek. Wzrost pędu kończy się utworzeniem kwiatu, kwiatostanu lub pąka wierzchołkowego.
Trzon- reprezentuje osiową część pędu, ma nieograniczony wzrost - rośnie przez całe życie rośliny. Funkcje łodygi:
1) łodyga zapewnia przepływ wody wraz z minerałami od korzenia w górę i substancjami organicznymi z liści do wszystkich narządów;
2) łodyga bierze udział w tworzeniu korony;
3) jest miejscem odkładania się rezerwowych składników pokarmowych;
4) służy do rozmnażania wegetatywnego;
5) pełni funkcję ochronną.
Na łodydze tworzą się składniki pędu. Węzeł to miejsce, w którym liść przyczepia się do łodygi. Węzeł łodygi zwykle ma pewne pogrubienie, jest to szczególnie widoczne w zbożach (pszenica, bambus). Obszary pnia pomiędzy dwoma sąsiednimi węzłami nazywane są międzywęźlami. Długość międzywęźli jest różna, np różne rośliny i na łodydze jednej rośliny, w zależności od lokalizacji. Dla wielu rośliny zielne Międzywęźla łodygowe występują pod ziemią (mniszek lekarski, stokrotka). Rośliny takie wykształcają dużą liczbę gęsto ułożonych liści, które na powierzchni gleby tworzą rozetę (mniszek lekarski, babka lancetowata). Kąt utworzony przez łodygę i wystający z niej liść nazywany jest kątem liścia.
Rozgałęzienie łodygi (pęd). Bardzo niewiele roślin ma nierozgałęzioną łodygę. U większości roślin łodyga rozgałęzia się, co powoduje zwiększenie powierzchni rośliny, a co za tym idzie – masy liści. Istnieją 4 rodzaje rozgałęzień łodyg roślin: dychotomiczne, monopodialne, sympodialne i fałszywe dychotomiczne.
Rozgałęzienia dychotomiczne- jest główną pierwotną formą rozgałęzienia roślin, z której powstały inne. Charakteryzuje się tym, że na szczycie łodygi tworzą się dwa pąki, które podczas wzrostu tworzą dwie identyczne gałęzie w kształcie widelca. Każda z tych gałęzi nadal rozgałęzia się w ten sam sposób. Ten typ rozgałęzień jest typowy dla mchów, mchów i paproci.
Ryż. 18. Rozgałęzienia:
A – monopodial (a – diagram, b – gałąź sosny); B – sympodial (c – diagram, d – gałązka czeremchy); C – fałszywa dychotomia (d – diagram, f – gałązka bzu);
1-4 – osie pierwszego i kolejnych rzędów.
Rozgałęzienie monopodialne charakteryzuje się nieograniczonym wzrostem pędów wierzchołkowych; charakterystyczne dla roślin, które mają jeden pączek na szczycie pędu. Pączek ten służy do kontynuacji wzrostu pędu głównego (oś), a gałęzie boczne pierwszego rzędu powstają z powodu pąków bocznych, a gałęzie boczne nie wyrastają z pędu głównego (drzewa iglaste - świerk, sosna, jodła, itp.).
Rozgałęzienie sympodylowe charakteryzuje się wczesnym zaprzestaniem wzrostu wierzchołkowego, podczas gdy pączek wierzchołkowy obumiera. Zamiast tego rozwija się pączek boczny, który przesuwa główną oś nieco w bok, a pęd utworzony z tego pąka stanowi kontynuację głównej łodygi. Typowe dla drzew - jabłonie, grusze, brzoskwinie itp., dla roślin zielnych - ziemniaki, bawełna itp. Charakter rozgałęzienia określa wygląd rośliny, ich zwyczaj.
Na fałszywe rozgałęzienia dychotomiczne wzrost wierzchołka na głównej osi zatrzymuje się, a pod nim tworzą się dwa pąki, z których rozwijają się mniej więcej identyczne gałęzie, a pomiędzy nimi zauważalny jest martwy pączek wierzchołkowy (liliowy, kasztanowy). Dzieje się tak, gdy liście, a co za tym idzie i pąki, są przeciwne.
Formacja korony. W rozgałęzionej roślinie główna łodyga nazywana jest osią pierwszego rzędu, rozwinięte z niej pąki pachowe bocznych gałęzi są osiami drugiego rzędu, z których tworzą się osie trzeciego rzędu itp. Drzewa mogą mieć do 20 takich osi. Rozgałęziona nadziemna część drzewa nazywana jest koroną.
Tworzenie korony opiera się na znajomości wzorców rozwoju pędów. Usunięcie stożka wzrostowego powoduje zatrzymanie wzrostu pędu na długość i wzmożenie wzrostu pąków bocznych, tj. rozgałęzienie. Wykorzystują to specjaliści przy kształtowaniu krajobrazu miast i formowaniu koron drzew owocowych. Kształt korony może być kulisty (wąski klon), piramidalny (topola), kolumnowy (cyprys) itp. Korony owocowe i drzewa ozdobne utworzone przez przycinanie z uwzględnieniem ich naturalnych cech. Hodowcy warzyw wykorzystują te dane podczas uprawy warzyw: na pędach bocznych ogórków tworzy się więcej kwiatów żeńskich niż na pędach głównych. Przy uprawie kwiatów (róż) usuwanie bocznych pędów kwiatowych powoduje zwiększenie wielkości pędu głównego i rozwijającego się na nim kwiatu.
Budowa wewnętrzna pnia drzewiastego w powiązaniu z pełnionymi funkcjami. Wzrost grubości łodygi. Tworzenie się słojów drzew. Do zdrewniałej łodygi cecha charakterystyczna to zdolność do nieskończonego wzrostu grubości, zapewniającego wzrost w każdym sezonie wegetacyjnym. Do cech anatomicznych zalicza się powstawanie na jej powierzchni perydermy (wtórnej tkanki powłokowej), która zastępuje naskórek, oraz występowanie w drewnie wyraźnie zaznaczonych słojów. Drzewiasta łodyga jest zwykle podzielona na korę, kambium, drewno i rdzeń.
Kora obejmuje wszystkie tkanki znajdujące się na powierzchni z kambium. Zewnętrzne warstwy kory są reprezentowane przez perydermę składającą się z korka, kambium korkowego i felodermy. Czasami na powierzchni korka pozostają resztki naskórka. Za perydermą znajdują się elementy kory pierwotnej, powstałe w wyniku zróżnicowania pierwotnej tkanki edukacyjnej stożka wzrostu. Obejmuje kolenchymę blaszkowatą, komórki tkanki głównej, endodermę, która zawiera ziarna skrobi. Za endodermą znajduje się pericykliczna sclerenchyma - są to zdrewniałe włókna sclerenchymy. Za pericykliczną sklerenchymą zaczyna się łyko lub kora wtórna. Składa się z miękkiego łyka i twardego łyka. Miękki łyk jest reprezentowany przez rurki sitowe z komórkami towarzyszącymi i miąższem łyka, a twardy łyk jest reprezentowany przez wtórne włókna sklerenchymy. Powstają w wyniku aktywności i różnicowania komórek kambium. Kambium naprzemiennie osadza elementy miękkiego, a następnie twardego łyka. Twarde włókna łykowe to martwe komórki o silnie pogrubionych zdrewniałych ścianach - włókna łykowe. Strefa łykowa obejmuje pierwotne promienie rdzeniowe, które z kambium rozszerzają się w trójkąty. Są reprezentowane przez komórki miąższu głównego i są miejscem odkładania się rezerwowych składników odżywczych. Kontynuując w postaci wąskich pasków wzdłuż ksylemu, pierwotne promienie rdzeniowe docierają do rdzenia łodygi. Istnieją również promienie rdzeniowe wtórne, które kończą się w ksylemie przed dotarciem do rdzenia i są znacznie węższe niż promienie pierwotne. Powstają również z komórek kambium. Część łodygi biegnąca od kambium do endodermy nazywana jest korą wtórną. Razem z korą pierwotną tworzy korową część łodygi.
Kambium składa się z podzielonych prostokątnych cienkościennych komórek z żywą zawartością. Kiedy funkcjonuje energicznie, jego komórki nie mają czasu na różnicowanie, a kambium wraz z utworzonymi z niego komórkami jest wyraźnie rozróżnialne.
Ryż. 19. Struktura pnia dwuliściennej rośliny drzewiastej:
1 - pozostałości naskórka; 2 – peryderma; 3 – kolenchyma; 4 – miąższ kory pierwotnej; 5 – sklerenchyma pochodzenia pericyklicznego; 6 – część łykowa promienia szpikowego pierwotnego; 7 – włókna łykowe; 8 – miękki łyk; 9 – kambium; 10 – drewno wiosenne; 11 – drewno jesienne; 12 – część ksylemowa promienia szpikowego pierwotnego; 13 – ksylem pierwotny; 14 – miąższ rdzeniowy; A – kora (a΄ – pierwotna; a΄΄ – wtórna); B – drewno; (I-III – roczny przyrost drewna); B – rdzeń.
Większość łodygi rośliny drzewiastej składa się z drewna wtórnego (stanowiącego 9/10 objętości pnia), które przechodzi od kambium do środka. Drewno (ksylem) obejmuje tchawice (naczynia), tchawice, miąższ drzewny i włókna drzewne (sklerenchyma). Funkcja ogólna wszystkich elementów ksylemu – lignifikacja ścian komórkowych. Ze względu na nierównomierną aktywność kambium utworzone przez niego komórki drewna mają różną wielkość. Największe komórki powstają wiosną, kiedy aktywność kambium jest największa. Stopniowo aktywność kambium maleje, a komórki utworzone przez kambium stają się mniejsze i mają grubsze ścianki. Zimą kambium wchodzi w okres uśpienia. Zatem w ciągu jednego sezonu wegetacyjnego pierwszego pierścień drzewa, w którym wyraźnie widoczne są komórki wiosenne, letnie i jesienne. Po okresie spoczynku zimowego aktywność kambium zostaje wznowiona nowy pierścień wzrostu, których duże komórki wiosenne sąsiadują bezpośrednio z małymi komórkami powstałymi jesienią poprzedniego roku. Z reguły powstaje w ciągu roku tylko jeden pierścień z drewna. Po szerokości słojów można dowiedzieć się, w jakich warunkach rosło drzewo różne latażycie. Wąskie słoje wskazują na brak wilgoci, zacienienie drzewa i złe odżywianie. Kierunki kardynalne można również wyznaczyć na podstawie słojów wzrostu. Słoje drzew są zwykle szersze po stronie drzewa skierowanej na południe i węższe po stronie skierowanej na północ. Za drewnem wtórnym w kierunku środka podążają pierwotne elementy drewniane, które składają się z niewielkiej liczby naczyń spiralnych i pierścieniowych.
W środku łodygi znajduje się rdzeń składający się z okrągłych komórek miąższu. Gromadzą się w nich różne substancje. Wzrost grubości łodygi następuje z powodu komórek wtórnej tkanki edukacyjnej kambium. Około cztery razy więcej komórek osadza się w drewnie niż w korze, dlatego drewno jest grubsze od kory.
Ruch substancji mineralnych i organicznych wzdłuż łodygi przebiega w dwóch kierunkach. Prąd wstępujący przepływa od korzenia do liści i wszystkich narządów nadziemnych poprzez przewodzące naczynia drewniane (ksylem) (woda i sole mineralne). Podnoszenie się wody na wysokość łodygi (a może sięgać około stu metrów) jest ułatwione przez działanie ssące liści, nacisk korzeni i siłę przylegania cząsteczek wody do siebie i do ścian naczyń krwionośnych . W wyniku siły ssania liści w łodydze powstaje ujemne ciśnienie hydrostatyczne. Świadczą o tym obserwacje: podczas ścinania drzewa powietrze jest zasysane do drewna z sykiem. Dzięki sile spójności pomiędzy cząsteczkami wody w układzie przewodzącym tworzy się ciągła kolumna cieczy, która jest wyciągana z góry przez siłę ssania liści i wypychana od dołu przez ciśnienie korzeni (prąd skierowany w górę).
Ruch substancji organicznych zachodzi poprzez rurki sitowe łyka (łyka) od liści do korzenia (przepływ w dół). Nie jest to proste zjawisko mechaniczne, ale proces fizjologiczny, który wiąże się z wydatkowaniem energii, tj. związane z oddychaniem. Latem materia organiczna przedostaje się nie tylko do korzeni, ale także do kwiatów i owoców, które często znajdują się nad liśćmi. W rezultacie materia organiczna przemieszcza się zarówno w dół, jak i w górę. Oprócz pionowego ruchu składników odżywczych, u roślin przemieszczają się one poziomo od rdzenia pnia na obrzeża. W tym celu stosuje się promienie rdzeniowe, które składają się z tkanki głównej i rozciągają się od rdzenia przez drewno do kory. Nazywa się je promieniami ze względu na swój kształt: zaczynają się jako wąskie paski w rdzeniu, rozszerzają się lekko w drewnie i bardzo mocno w korze.
Depozycja substancji rezerwowych. Rezerwowe lub organiczne składniki odżywcze odkładają się w specjalnych tkankach magazynujących rdzeń, promienie rdzeniowe oraz w komórkach głównej tkanki kory pierwotnej w postaci cukru, skrobi, aminokwasów, białek i olejów. Mogą gromadzić się w stanie rozpuszczonym (korzenie buraka), stałym (ziarna skrobi, białko w bulwach ziemniaka, owocach zbóż, roślinach strączkowych) lub półpłynnym (kropelki oleju w bielmie rącznika). Szczególnie dużo substancji odkłada się w zmodyfikowanych pędach (kłączach, bulwach, cebulach), a także w nasionach i owocach. Znaczenie substancji rezerwowych polega nie tylko na tym, że roślina w razie potrzeby żeruje na tych substancjach organicznych, ale także na tym, że stanowią one produkt spożywczy dla ludzi i zwierząt, a także są wykorzystywane jako surowce.
Zmodyfikowane pędy: kłącze, bulwa, cebula, ich budowa, znaczenie biologiczne i gospodarcze.
W związku z realizacją dodatkowe funkcjeŁodyga ulega różnym modyfikacjom, zarówno nadziemnym (matki, kolce), jak i podziemnym - kłączom, bulwom, cebulom, które pełnią funkcje gromadzenia rezerwowych składników odżywczych i rozmnażania wegetatywnego.
Kłącze- wieloletni podziemny pęd z łuskami i pąkami. Różni się od korzenia brakiem czapki korzeniowej, obecnością węzłów i międzywęźli, liśćmi (a po ich obumarciu bliznami po liściach) oraz obecnością pąków wierzchołkowych i pachowych. Kształt może być długi i cienki (rośliny o długich kłączach - trawa pszeniczna) lub krótki i gruby (rośliny o krótkim kłączu - szczaw, irys). Co roku z wierzchołka wyrasta podziemny pęd. Jeśli kłącze zostanie uszkodzone, z każdego kawałka z pąkiem wyrasta nowa roślina, która jest umieszczona równolegle do gleby.
Ryż. 20. Metamorfozy pędów podziemnych.
Opisz związek pomiędzy wewnętrzną strukturą tekstu a jego główną funkcją.2) jakie znaczenie ma opadanie liści w życiu rośliny?
3) Podaj przykłady roślin o zmodyfikowanych liściach.
4) Jakie znaczenie mają pasy leśne w walce z suszą?
5) Wymień główne funkcje łodygi rośliny.
6) nawiązać związek Struktura wewnętrznałodyga i jej główne funkcje.
7) Dlaczego przy ręcznym odchwaszczaniu upraw nie należy bardzo szybko usuwać chwastów z gleby?
8) Dlaczego bulwę zalicza się do zmodyfikowanego pędu, a nie do zmodyfikowanego korzenia?
9) Przygotuj raport dotyczący zmodyfikowanych pędów roślin rosnących w Twoim domu
Odpowiedz chociaż na jedno pytanie.
c) błona komórkowa
d) chloroplasty
2) Wszystkie rośliny, od prymitywnych glonów po wysoce zorganizowane rośliny okrytozalążkowe, mają:
b) narządy
d) struktura komórkowa
3) Grupa komórek o podobnej budowie i pełniących określoną funkcję nazywa się:
Ciało
b) ciało
d) część rośliny
4) W organizmie roślinnym powstają narządy:
a) wyłącznie o charakterze o charakterze o charakterze edukacyjnym
b) różne tkaniny
c) z tylko jedną tkaniną
d) tylko tkanki główne i przewodzące
5) Cytoplazma w komórce:
a) wdrożenie połączenie pomiędzy częściami komórki
b) pełni funkcję ochronną
c) nadaje komórce kształt
d) zapewnia przepływ substancji do komórki
6) Podczas procesu podziału komórkowego ważne jest, aby komórki potomne zawierały to samo:
a) liczba plastydów
b) Liczba wakuoli
c) liczba cytoplazm
d) Liczba chromosomów
7)Tkanka mechaniczna w roślinie:
a) zapewnia przepływ substancji
b) nabierze siły i elastyczności
c) chroni przed uszkodzeniami
d) zapewnia wzrost
8) Rola korzenia w życiu rośliny:
a) org. oświaty. substancje nieorganiczne
b) wzmocnienie rośliny w glebie, pobranie wody i min. substancje c) absorpcja org. Substancje
d) zapewnia wzrost
9) Przyspieszenie wzrostu korzeni i rozgałęziania ułatwia:
a) pasierb
b) przycięcie wierzchołka łodygi
c) usunięcie części pędów
d) zasypywanie rośliny
10)Korzenie pobierają z gleby:
a) woda i min. sól
b) org. Substancje
c) dwutlenek węgla
d) humus
1. Funkcja korzenia to:A) utrwalenie rośliny w glebie
B) wchłanianie wody i minerałów
B) rozmnażanie i gromadzenie składników odżywczych
D) wszystkie odpowiedzi są prawidłowe
2. Korzeń wyrastający z łodygi lub liścia nazywa się:
A) boczne B) dodatkowe C) główne D) embrionalne
3. Włóknisty system korzeniowy charakteryzuje się:
A) brak wyrazu głównego rdzenia
B) obecność kilku głównych korzeni
B) dobrze rozwinięte korzenie przybyszowe i boczne
D) brak ekspresji korzenia głównego i dobrze rozwinięte korzenie przybyszowe
4. Korzenie rosną:
A) podstawa B) część środkowa C) wierzchołek D) czapka korzeniowa
5. Strefę podziału tworzy tkanka:
A) przechowywanie B) edukacyjne
C) przewodzący D) mechaniczny
6. Strefa korzeniowa, w której następuje wzrost rozmiarów komórek, to strefa:
A) absorpcja B) podział C) wzrost D) przewodzenie
7. Włośniki zwykle występują:
A) kilka dni B) jeden sezon
C) kilka tygodni D) całe życie rośliny
8. Korzenie wchłaniają podczas oddychania:
A) tlen B) dwutlenek węgla
C) woda D) rozpuszczone minerały
9. Warzywa korzeniowe są przystosowane do korzeni:
A) do podparcia łodygi B) do pochłaniania wilgoci z powietrza
C) wciągnięcie rośliny do gleby. D) odkładanie składników odżywczych
10. Formacja ochronna na szczycie rosnącego korzenia to:
A) łuski nerkowe B) strefa podziału
C) strefa przewodzenia D) czapka korzeniowa
Pytania:
1. Funkcje korzeniowe
2.Rodzaje korzeni
3. Rodzaje systemu korzeniowego
4. Strefy korzeniowe
5. Modyfikacja korzeni
6. Procesy życiowe u podstaw
1. Funkcje korzeniowe
Źródło- To jest podziemny organ rośliny.
Główne funkcje roota:
- podporowe: korzenie zakotwiczają roślinę w glebie i utrzymują ją przez całe życie;
- pożywny: przez korzenie roślina otrzymuje wodę z rozpuszczonymi minerałami i substancjami organicznymi;
- przechowywanie: w niektórych korzeniach mogą gromadzić się składniki odżywcze.
2. Rodzaje korzeni
Istnieją korzenie główne, przypadkowe i boczne. Kiedy nasiono kiełkuje, jako pierwszy pojawia się korzeń embrionalny, który przekształca się w korzeń główny. Na pędach mogą pojawić się korzenie przypadkowe. Korzenie boczne odchodzą od korzenia głównego i przybyszowego. Korzenie przybyszowe zapewniają roślinie dodatkowe odżywianie i pełnią funkcję mechaniczną. Rozwijają się podczas uprawy, na przykład pomidorów i ziemniaków.
3. Rodzaje systemu korzeniowego
Korzenie jednej rośliny stanowią system korzeniowy. System korzeniowy może być korzeniowy lub włóknisty. System korzeni palowych ma dobrze rozwinięty korzeń główny. Ma ją większość roślin dwuliściennych (buraki, marchew). U rośliny wieloletnie Główny korzeń może umrzeć, a odżywianie następuje przez korzenie boczne, więc główny korzeń można prześledzić tylko u młodych roślin.
Włóknisty system korzeniowy tworzą tylko korzenie przybyszowe i boczne. Nie ma głównego korzenia. Rośliny jednoliścienne, na przykład zboża i cebula, mają taki system.
Systemy korzeniowe zajmują dużo miejsca w glebie. Na przykład u żyta korzenie rozprzestrzeniają się na szerokość 1-1,5 m i wnikają na głębokość do 2 m.
4. Strefy korzeniowe
W młodym korzeniu można wyróżnić strefy: czapkę korzeniową, strefę podziału, strefę wzrostu, strefę ssania.
Czapka korzeniowa ma wiecej ciemny kolor, to jest sam wierzchołek korzenia. Komórki czapki korzeniowej chronią wierzchołek korzenia przed uszkodzeniem przez cząstki stałe gleby. Komórki kapelusza są utworzone przez tkankę powłokową i są stale odnawiane.
Strefa ssania ma wiele włośników, które są wydłużonymi komórkami o długości nie większej niż 10 mm. Ta strefa wygląda jak armata, bo... włośniki są bardzo małe. Komórki włoskowate korzenia, podobnie jak inne komórki, mają cytoplazmę, jądro i wakuole z sokiem komórkowym. Komórki te są krótkotrwałe, szybko obumierają, a na ich miejsce powstają nowe z młodszych komórek powierzchniowych, położonych bliżej wierzchołka korzenia. Zadaniem włośników jest wchłanianie wody i rozpuszczonych składników odżywczych. Strefa absorpcji stale się porusza w wyniku odnowy komórek. Jest delikatny i łatwo ulega uszkodzeniu podczas przeszczepiania. Obecne są tutaj komórki tkanki głównej.
Powierzchnia obiektu . Znajduje się powyżej ssania, nie ma włośników, powierzchnia pokryta jest tkanką powłokową, a na grubości znajduje się tkanka przewodząca. Komórki strefy przewodzenia to naczynia, przez które woda i rozpuszczone substancje przedostają się do łodygi i liści. Znajdują się tu również komórki naczyniowe, przez które substancje organiczne z liści przedostają się do korzenia.
Cały korzeń pokryty jest mechanicznymi komórkami tkanki, co zapewnia wytrzymałość i elastyczność korzenia. Komórki są wydłużone, pokryte grubą błoną i wypełnione powietrzem.
5. Modyfikacja korzeniGłębokość wnikania korzeni w glebę zależy od warunków, w jakich znajdują się rośliny. Na długość korzeni wpływa wilgotność, skład gleby i wieczna zmarzlina.
W suchych miejscach rośliny tworzą długie korzenie. Dotyczy to zwłaszcza roślin pustynnych. W ten sposób system korzeniowy ciernia wielbłądziego osiąga długość 15-25 m. U pszenicy na polach nienawadnianych korzenie osiągają długość do 2,5 m, a na polach nawadnianych do 50 cm, a ich zagęszczenie wzrasta.
Wieczna zmarzlina ogranicza głębokość wzrostu korzeni. Na przykład w tundrze korzenie brzozy karłowatej mają tylko 20 cm, a korzenie są powierzchowne i rozgałęzione.
W procesie adaptacji do warunków środowiskowych korzenie roślin zmieniły się i zaczęły pełnić dodatkowe funkcje.
1. Bulwy korzeniowe zamiast owoców pełnią rolę magazynu składników odżywczych. Takie bulwy powstają w wyniku pogrubienia korzeni bocznych lub przypadkowych. Na przykład dalie.
2. Warzywa okopowe - modyfikacje głównego korzenia roślin takich jak marchew, rzepa i buraki. Korzenie tworzą dolna część łodygi i górna część głównego korzenia. W przeciwieństwie do owoców nie mają nasion. Rośliny okopowe są roślinami dwuletnimi. W pierwszym roku życia nie kwitną i gromadzą w korzeniach dużo składników odżywczych. Po drugie, szybko kwitną, wykorzystując zgromadzone składniki odżywcze i tworząc owoce i nasiona.
3. Korzenie przyczepne (odrosty) to korzenie przybyszowe, które rozwijają się u roślin w miejscach tropikalnych. Pozwalają się przyłączyć wsporniki pionowe(do ściany, skały, pnia drzewa), przybliżając liście do światła. Przykładem może być bluszcz i powojnik.
4. Guzki bakteryjne. Korzenie boczne koniczyny, łubinu i lucerny są szczególnie zmodyfikowane. W młodych korzeniach bocznych bakterie osiedlają się, co sprzyja pobieraniu azotu gazowego z powietrza glebowego. Takie korzenie przybierają wygląd guzków. Dzięki tym bakteriom rośliny te są w stanie żyć na glebach ubogich w azot i czynią je bardziej żyznymi.
5. Korzenie powietrzne powstają w roślinach rosnących w wilgotnych lasach równikowych i tropikalnych. Takie korzenie zwisają i pochłaniają wodę deszczową z powietrza - występują u storczyków, bromeliad, niektórych paproci i monstery.
Korzenie podporowe powietrzne to korzenie przypadkowe, które tworzą się na gałęziach drzew i sięgają ziemi. Występuje na figowcach i fikusach.
6. Korzenie na szczudłach. Rośliny rosnące w strefie pływów rozwijają korzenie na palach. Trzymają duże pędy liściaste na niestabilnej, błotnistej glebie wysoko nad wodą.
7. Korzenie oddechowe powstają w roślinach, którym brakuje tlenu do oddychania. Rośliny rosną w miejscach nadmiernie wilgotnych - na podmokłych bagnach, potokach, ujściach rzek. Korzenie rosną pionowo w górę i docierają do powierzchni, pochłaniając powietrze. Przykładami są łamliwa wierzba, cyprys bagienny i lasy namorzynowe.
6. Procesy życiowe u podstaw
1 - Pobieranie wody przez korzenie
Pobieranie wody przez włośniki z pożywki glebowej i jej przewodzenie przez komórki kory pierwotnej następuje na skutek różnicy ciśnień i osmozy. Ciśnienie osmotyczne w komórkach zmusza minerały do wnikania do komórek, ponieważ. ich zawartość soli jest mniejsza niż w glebie. Intensywność wchłaniania wody przez włośniki nazywana jest siłą ssania. Jeśli stężenie substancji w pożywce glebowej będzie wyższe niż wewnątrz komórki, wówczas woda opuści komórki i nastąpi plazmoliza - rośliny więdną. Zjawisko to obserwuje się w warunkach suchej gleby, a także przy nadmiernym stosowaniu nawozów mineralnych. Nacisk na korzenie można potwierdzić serią eksperymentów.
Roślinę z korzeniami zanurza się w szklance wody. Zalać wodą cienką warstwą, aby zabezpieczyć ją przed odparowaniem. olej roślinny i zaznacz poziom. Po dniu lub dwóch woda w zbiorniku spadła poniżej znaku. W rezultacie korzenie zasysały wodę i przenosiły ją do liści.
Cel: poznać podstawową funkcję korzenia.
Odcinamy łodygę rośliny, pozostawiając kikut o wysokości 2-3 cm, na pień kładziemy gumową rurkę o długości 3 cm, a na górnym końcu kładziemy zakrzywioną szklaną rurkę o wysokości 20-25 cm. Woda w szklana rurka unosi się i wypływa. Świadczy to o tym, że korzeń pobiera wodę z gleby do łodygi.
Cel: dowiedzieć się, jak temperatura wpływa na funkcję korzenia.
Jedna szklanka powinna być wypełniona ciepłą wodą (+17-18°С), a druga zimną wodą (+1-2°С). W pierwszym przypadku woda jest uwalniana obficie, w drugim - niewiele lub całkowicie się zatrzymuje. Jest to dowód na to, że temperatura ma ogromny wpływ na funkcję korzenia.
Ciepła woda jest aktywnie wchłaniana przez korzenie. Zwiększa się ciśnienie korzeni.
Zimna woda jest słabo wchłaniana przez korzenie. W takim przypadku ciśnienie korzeni spada.
2 - Odżywianie mineralne
Fizjologiczna rola minerałów jest bardzo duża. Są podstawą syntezy związków organicznych i bezpośrednio wpływają na metabolizm; działają jako katalizatory reakcji biochemicznych; wpływać na turgor komórek i przepuszczalność protoplazmy; są ośrodkami zjawisk elektrycznych i radioaktywnych w organizmach roślinnych. Korzeń zapewnia roślinie składniki mineralne.
3 - Oddychanie korzeniami
Aby roślina mogła prawidłowo rosnąć i rozwijać się, do korzeni należy dostarczać świeże powietrze.
Cel: sprawdzić oddech u nasady.
Weźmy dwa identyczne naczynia z wodą. Umieść rozwijające się sadzonki w każdym naczyniu. Codziennie nasycamy wodę w jednym z naczyń powietrzem za pomocą butelki ze spryskiwaczem. Wlać cienką warstwę oleju roślinnego na powierzchnię wody w drugim naczyniu, ponieważ opóźnia to przepływ powietrza do wody. Po pewnym czasie roślina w drugim naczyniu przestanie rosnąć, uschnie i ostatecznie umrze. Śmierć rośliny następuje z powodu braku powietrza niezbędnego do oddychania korzenia.
Ustalono, że normalny rozwój roślin jest możliwy tylko wtedy, gdy w pożywce znajdują się trzy substancje - azot, fosfor i siarka oraz cztery metale - potas, magnez, wapń i żelazo. Każdy z tych elementów ma indywidualne znaczenie i nie można go zastąpić innym. Są to makroelementy, których stężenie w roślinie wynosi 10-2-10%. Do prawidłowego rozwoju roślin potrzebne są mikroelementy, których stężenie w komórce wynosi 10-5–10-3%. Są to bor, kobalt, miedź, cynk, mangan, molibden itp. Wszystkie te pierwiastki występują w glebie, ale czasami w niewystarczających ilościach. Dlatego do gleby dodaje się nawozy mineralne i organiczne.
Roślina rośnie i rozwija się normalnie, jeśli środowisko otaczające korzenie zawiera wszystkie niezbędne składniki odżywcze. Środowiskiem dla większości roślin jest gleba.
Wykład nr 5. Korzeń i system korzeniowy.
Pytania:
Rosnące strefy korzeniowe.
Merystem wierzchołkowy korzenia.
Pierwotna struktura korzenia.
Struktura wtórna korzenia.
Definicja pierwiastka i jego funkcje. Klasyfikacja systemów korzeniowych według pochodzenia i budowy.
Korzeń (łac. radix) jest narządem osiowym, który ma symetrię promieniową i rośnie tak długo, jak długo zachowany jest merystem wierzchołkowy. Korzeń różni się morfologicznie od łodygi tym, że nigdy nie pojawiają się na nim liście, a merystem wierzchołkowy niczym naparstek pokryty jest czapeczką korzeniową. Rozgałęzianie się i tworzenie pąków przybyszowych w pędach korzeniowych roślin następuje endogennie (wewnątrzgenowo) w wyniku działania perycyklu (pierwotny merystem boczny).
Funkcje korzenia.
1. Korzeń pobiera z gleby wodę z rozpuszczonymi w niej minerałami;
2. pełni rolę kotwicy, zabezpieczając roślinę w glebie;
3. służy jako pojemnik na składniki odżywcze;
4. bierze udział w pierwotnej syntezie niektórych substancji organicznych;
5. W roślinach odrostowych pełni funkcję rozmnażania wegetatywnego.
Klasyfikacja korzeni:
I. Ze względu na pochodzenie korzenie dzielą się na główny, Zdania podrzędne I boczny.
główny korzeń rozwija się z embrionalnego korzenia nasion.
Korzenie przypadkowe Lub korzenie przypadkowe(od łacińskiego adventicius - przybysz) powstają na innych organach roślinnych (łodyga, liść, kwiat) . Rola korzeni przybyszowych w życiu okrytozalążkowych roślin zielnych jest ogromna, gdyż u roślin dorosłych (zarówno jednoliściennych, jak i wielu dwuliściennych) system korzeniowy składa się głównie (lub wyłącznie) z korzeni przybyszowych. Obecność korzeni przybyszowych na podstawnej części pędów umożliwia łatwe sztuczne rozmnażanie roślin - poprzez podział ich na pojedyncze pędy lub grupy pędów z korzeniami przybyszowymi.
Boczny korzenie powstają na korzeniach głównych i przybyszowych. W wyniku ich dalszego rozgałęzienia pojawiają się korzenie boczne wyższych rzędów. Najczęściej rozgałęzianie następuje do czwartego lub piątego rzędu.
Główny korzeń ma pozytywny geotropizm; pod wpływem grawitacji zagłębia się w glebę pionowo w dół; duże korzenie boczne charakteryzują się geotropizmem poprzecznym, to znaczy pod wpływem tej samej siły rosną prawie poziomo lub pod kątem do powierzchni gleby; cienkie (ssące) korzenie nie są geotropowe i rosną we wszystkich kierunkach. Wzrost korzeni na długość następuje okresowo - zwykle wiosną i jesienią, na grubość - rozpoczyna się wiosną i kończy jesienią.
Śmierć wierzchołka korzenia głównego, bocznego lub przybyszowego powoduje czasami rozwój korzenia bocznego rosnącego w tym samym kierunku (w formie jego kontynuacji).
III. Według kształtu korzenie są również bardzo różnorodne. Nazywa się formę pojedynczego korzenia cylindryczny, jeśli ma tę samą średnicę na prawie całej swojej długości. Ponadto może być gęsty (piwonia, mak); niegrzeczny, lub w kształcie sznurka (kokardka, tulipan) i nitkowaty(pszenica). Ponadto podkreślają sękaty korzenie - z nierównymi zgrubieniami w postaci węzłów (meadowsweet) i bordowy - z równomiernie naprzemiennymi zgrubieniami i cienkimi przekrojami (kapusta królicza). Korzenie magazynowe może być stożkowy, rzepowy, kulisty, wrzecionowaty itd.
System korzeniowy.
Całość wszystkich korzeni jednej rośliny nazywa się systemem korzeniowym.
Klasyfikacja systemów korzeniowych według pochodzenia:
dotknij systemu root rozwija się z korzenia embrionalnego i jest reprezentowany przez korzeń główny (pierwszy rząd) z korzeniami bocznymi drugiego i kolejnych rzędów. U wielu drzew i krzewów oraz u jednorocznych i niektórych wieloletnich roślin dwuliściennych rozwija się jedynie główny system korzeniowy;
przypadkowy system korzeniowy rozwija się na łodygach, liściach, a czasami na kwiatach. Przypadkowe pochodzenie korzeni uważa się za bardziej prymitywne, ponieważ jest charakterystyczne dla wyższych zarodników, które mają jedynie system przypadkowych korzeni. System korzeni przypadkowych u okrytozalążkowych najwyraźniej powstaje w storczykach, z których nasion rozwija się protokorma (bulwa zarodkowa), a następnie rozwijają się na nim korzenie przypadkowe;
mieszany system korzeniowy rozpowszechniony zarówno wśród roślin dwuliściennych, jak i jednoliściennych. W roślinie wyhodowanej z nasion najpierw rozwija się główny system korzeniowy, ale jego wzrost nie trwa długo – często zatrzymuje się jesienią pierwszego sezonu wegetacyjnego. Do tego czasu system korzeni przypadkowych konsekwentnie rozwija się na hipokotylu, epikotylu i kolejnych metamerach pędu głównego, a następnie na podstawowej części pędów bocznych. W zależności od rodzaju rośliny są one inicjowane i rozwijane w określonych częściach metamerów (w węzłach, pod i nad węzłami, na międzywęźlach) lub na całej ich długości.
U roślin o mieszanym systemie korzeniowym, zwykle już jesienią pierwszego roku życia, główny system korzeniowy stanowi nieznaczną część całego systemu korzeniowego. Następnie (w drugim i kolejnych latach) na podstawnej części pędów drugiego, trzeciego i kolejnych rzędów pojawiają się korzenie przybyszowe, a po dwóch lub trzech latach główny system korzeniowy obumiera, pozostawiając jedynie system korzeni przybyszowych. Roślina. Tak więc w ciągu życia zmienia się rodzaj systemu korzeniowego: główny system korzeniowy - mieszany system korzeniowy - przybyszowy system korzeniowy.
Klasyfikacja systemów korzeniowych ze względu na kształt.
System korzeniowy – Jest to system korzeniowy, w którym korzeń główny jest dobrze rozwinięty, zauważalnie dłuższy i grubszy od bocznych.
System korzeni wiązkowych nazywany, gdy główny i boczne korzenie są podobnej wielkości. Zwykle są reprezentowane przez cienkie korzenie, chociaż u niektórych gatunków są one stosunkowo grube.
Mieszany system korzeniowy może być również korzeniem palowym, jeśli korzeń główny jest znacznie większy od pozostałych, włóknisty, jeśli wszystkie korzenie są stosunkowo równej wielkości. Te same terminy odnoszą się do systemu korzeni przypadkowych. W tym samym systemie korzeniowym korzenie często pełnią różne funkcje. Wyróżnia się korzenie szkieletowe (podporowe, mocne, z rozwiniętymi tkankami mechanicznymi), korzenie wzrostowe (szybko rosnące, ale słabo rozgałęziające się), korzenie ssące (cienkie, krótkotrwałe, intensywnie rozgałęziające się).
2. Młode strefy korzeniowe
Młode strefy korzeniowe- są to różne części korzenia na całej długości, spełniające różne funkcje i charakteryzujące się określonymi cechami morfologicznymi (ryc.).
Powyżej znajduje się strefa rozciągania, Lub wzrost. W nim komórki prawie się nie dzielą, ale silnie rozciągają się (rosną) wzdłuż osi korzenia, wpychając jego czubek głęboko w glebę. Długość strefy rozciągania wynosi kilka milimetrów. W tej strefie rozpoczyna się różnicowanie pierwotnych tkanek przewodzących.
Nazywa się obszar korzenia, w którym znajdują się włośniki strefa ssania. Nazwa odzwierciedla jego funkcję. W starszej części włośniki stale obumierają, a w młodszej stale tworzą się na nowo. Strefa ta rozciąga się od kilku milimetrów do kilku centymetrów.
Nad strefą ssania zaczyna się miejsce, w którym zanikają włośniki obszar obiektu, który rozciąga się wzdłuż reszty korzenia. Przez nią woda i roztwory soli wchłonięte przez korzeń są transportowane do leżących nad nimi organów rośliny. Struktura tej strefy jest różna w różnych jej częściach.
3. Merystem wierzchołkowy korzenia.
W przeciwieństwie do merystemu wierzchołkowego pędu, który zajmuje końcówkę, tj. pozycja końcowa, merystem wierzchołkowy korzenia podterminal, ponieważ zawsze jest pokryty osłoną, jak naparstek. Merystem wierzchołkowy korzenia jest zawsze pokryty pochwą, przypominającą naparstek. Objętość merystemu jest ściśle powiązana z grubością korzenia: w korzeniach grubych jest większa niż w korzeniach cienkich, ale zmiany sezonowe merystem nie ulega zmianie. W tworzeniu zawiązków narządów bocznych, merystem wierzchołkowy korzenia nie biorę udziału dlatego jego jedyną funkcją jest tworzenie nowych komórek (funkcja histogenna), które następnie różnicują się w komórki tkanek trwałych. Tak więc, jeśli merystem wierzchołkowy pędu odgrywa zarówno rolę histogenną, jak i organogenną, wówczas merystem wierzchołkowy korzenia odgrywa jedynie role histogenne. Czapka jest również pochodną tego merystemu.
Rośliny wyższe charakteryzują się kilkoma rodzajami budowy merystemu wierzchołkowego korzenia, różniącymi się głównie obecnością i umiejscowieniem komórek początkowych oraz pochodzeniem warstwy włosowatej – ryzodermy.
W korzeniach skrzypów i paproci jedyna komórka początkowa, podobnie jak w wierzchołku ich pędów, ma kształt piramidy trójściennej, której wypukła podstawa jest skierowana w dół w kierunku kapelusza. Podziały tej komórki zachodzą w czterech płaszczyznach, równoległych do trzech boków i podstawy. W tym drugim przypadku powstają komórki, które dzieląc się dają początek czapce korzeniowej. Z pozostałych komórek rozwijają się następnie: protoderma różnicująca się w ryzodermę, pierwotna strefa korowa, centralny cylinder.
U większości roślin dwuliściennych okrytonasiennych komórki początkowe ułożone są w 3 warstwy. Z cel na piętrze tzw pleroma następnie powstaje centralny cylinder, komórki środkowego piętra - możliwe powodują powstanie kory pierwotnej, a dolnej - komórek czapki i protodermy. Ta warstwa nazywa się dermakaliptrogen.
W trawach, turzycach, których inicjały również tworzą 3 piętra, komórki dolnej podłogi wytwarzają tylko komórki czapki korzeniowej, więc ta warstwa nazywa się kalyptrogen. Protoderma jest oddzielona od kory pierwotnej - pochodnej środkowego piętra inicjałów - korzyści. Centralny cylinder rozwija się z komórek górnego piętra - pleroma jak u roślin dwuliściennych.
Zatem różne grupy roślin różnią się pochodzeniem protodermy, która następnie różnicuje się w ryzodermę. Tylko u archegoniałów i roślin dwuliściennych zarodnikowych rozwija się ze specjalnej warstwy początkowej; u nagonasiennych i jednoliściennych ryzoderma wydaje się być utworzona przez korę pierwotną.
Bardzo ważną cechą merystemu wierzchołkowego korzenia jest także to, że same komórki początkowe w normalnych warunkach dzielą się bardzo rzadko, tworząc ośrodek wypoczynkowy. Objętość merystemu wzrasta ze względu na ich pochodne. Jednak w przypadku uszkodzenia wierzchołka korzenia na skutek napromieniania, narażenia na czynniki mutagenne i z innych przyczyn aktywuje się ośrodek spoczynkowy, jego komórki szybko się dzielą, sprzyjając regeneracji uszkodzonych tkanek.
Pierwotna struktura korzenia
Różnicowanie tkanki korzenia następuje w strefie absorpcji. Są to tkanki pierwotne, ponieważ powstają z merystemu pierwotnego strefy wzrostu. Dlatego mikroskopijną strukturę korzenia w strefie absorpcji nazywa się pierwotną.
W strukturze pierwotnej dokonuje się zasadniczego rozróżnienia pomiędzy:
1. tkanka powłokowa składająca się z jednej warstwy komórek z włośnikami - epiblema lub ryzoderma
2. kora pierwotna,
3. cylinder centralny.
Komórki ryzoderma wydłużone wzdłuż korzenia. Kiedy dzielą się w płaszczyźnie prostopadłej do osi podłużnej, powstają dwa typy komórek: trichoblasty, rozwój włośników i atrichoblasty, pełniąc funkcje komórek powłokowych. W odróżnieniu od komórek naskórka są one cienkościenne i nie posiadają naskórka. Trichoblasty znajdują się pojedynczo lub w grupach, ich wielkość i kształt różnią się w zależności od różne rodzaje rośliny. Korzenie rozwijające się w wodzie zwykle nie mają włośników, ale jeśli korzenie te wnikną do gleby, tworzą się duże ilości włosków. W przypadku braku włosów woda wnika do korzenia przez cienkie zewnętrzne ściany komórkowe.
Włośniki pojawiają się jako małe wyrostki trichoblastów. Wzrost włosa następuje na jego końcu. Z powodu tworzenia się włosów całkowita powierzchnia strefy ssania zwiększa się dziesięć lub więcej razy. Ich długość wynosi 1...2 mm, a u zbóż i turzyc osiąga 3 mm. Włośniki korzeniowe są krótkotrwałe. Ich żywotność nie przekracza 10...20 dni. Po ich śmierci ryzoderma jest stopniowo zrzucana. W tym czasie podstawowa warstwa komórek kory pierwotnej różnicuje się w warstwę ochronną - egzoderma. Jej komórki są szczelnie zamknięte, a po odpadnięciu ryzodermy ich ściany ulegają suberyzacji. Sąsiednie komórki kory pierwotnej są często suberyzowane. Egzoderma jest funkcjonalnie podobna do korka, ale różni się od niej układem komórek: tabelaryczne komórki korka powstałe podczas stycznych podziałów komórek kambium korkowego (fellogenu) są rozmieszczone w przekrojach w regularnych rzędach i komórki wielowarstwowej egzodermy, posiadające wielokątne kontury, układają się w szachownicę. W silnie rozwiniętej egzodermie często znajdują się komórki pasażowe o niesuberyzowanych ścianach.
Pozostała część kory pierwotnej – mezoderma, z wyjątkiem warstwy najbardziej wewnętrznej, która różnicuje się w endodermę, składa się z komórek miąższu, najgęściej rozmieszczonych w warstwach zewnętrznych. W środkowej i wewnętrznej części kory komórki mezodermy mają mniej więcej zaokrąglone kontury. Często najbardziej wewnętrzne komórki tworzą promieniste rzędy. Pomiędzy komórkami pojawiają się przestrzenie międzykomórkowe, a u niektórych roślin wodnych i bagiennych pojawiają się dość duże wnęki powietrzne. W pierwotnej korze niektórych palm znajdują się zdrewniałe włókna, zwane sklereidami.
Komórki korowe zaopatrują ryzodermę w substancje plastyczne i same uczestniczą w wchłanianiu i przewodzeniu substancji przemieszczających się przez układ protoplastów ( simplast) i wzdłuż ścian komórkowych ( apoplast).
Najbardziej wewnętrzna warstwa kory to endoderma, który działa jak bariera kontrolująca przepływ substancji z kory do centralnego cylindra i z powrotem. Endoderma składa się ze ściśle upakowanych komórek, lekko wydłużonych w kierunku stycznym i o prawie kwadratowym przekroju. U młodych korzeni jego komórki posiadają pasy kasparowskie – odcinki ścian charakteryzujące się obecnością substancji chemicznie podobnych do suberyny i ligniny. Pasy Caspariana otaczają poprzeczne i podłużne promieniowe ściany komórek pośrodku. Substancje zdeponowane w pasach Caspariana zamykają ujścia kanalików plazmodesmalnych znajdujących się w tych miejscach, jednakże pozostaje symplastyczne połączenie pomiędzy komórkami endodermy na tym etapie jej rozwoju a komórkami sąsiadującymi z nią od wewnątrz i na zewnątrz. U wielu roślin dwuliściennych i nagonasiennych różnicowanie endodermy kończy się zwykle utworzeniem pasów kasparowskich.
U roślin jednoliściennych, które nie mają wtórnego pogrubienia, endoderma zmienia się z czasem. Proces suberyzacji rozciąga się na powierzchnię wszystkich ścian, wcześniej promieniowe i wewnętrzne ścianki styczne ulegają znacznemu pogrubieniu, natomiast zewnętrzne prawie nie pogrubiają. W tych przypadkach mówi się o zgrubieniach w kształcie podkowy. Pogrubione ściany komórkowe następnie ulegają zdrewnieniu, a protoplasty obumierają. Niektóre komórki pozostają żywe, cienkościenne, tylko z pasami kasparowskimi, nazywane są komórkami przejściowymi. Zapewniają fizjologiczne połączenie między korą pierwotną a cylindrem centralnym. Zazwyczaj komórki pasażowe znajdują się naprzeciw nici ksylemu.
Centralny cylinder korzeniowy składa się z dwóch stref: pericyklicznej i przewodzącej. W korzeniach niektórych roślin wewnętrzna część centralnego cylindra składa się z tkanki mechanicznej, czyli miąższu, ale ten „rdzeń” nie jest homologiczny z rdzeniem łodygi, ponieważ tworzące go tkanki są pochodzenia prokambalnego.
Perycykl może być jednorodny i niejednorodny, jak u wielu drzew iglastych, a wśród roślin dwuliściennych - w selerze, w którym w perycyklu rozwijają się schizogeniczne naczynia wydzielnicze. Może być jednowarstwowy lub wielowarstwowy, np orzech włoski. Perycykl jest merystemem, ponieważ pełni rolę warstwy korzeniowej - powstają w nim korzenie boczne, a u roślin wypuszczających korzenie - przypadkowe pąki. U roślin dwuliściennych i nagonasiennych bierze udział we wtórnym zagęszczeniu korzenia, tworząc fellogen i częściowo kambium. Jego komórki zachowują zdolność do podziału przez długi czas.
Pierwotne tkanki naczyniowe korzenia tworzą złożoną wiązkę naczyniową, w której promieniowe pasma ksylemu przeplatają się z grupami elementów łyka. Jego powstanie poprzedza utworzenie prokambium w postaci centralnego sznura. Różnicowanie komórek prokambium na elementy protofloemu, a następnie protoksylemu rozpoczyna się na obwodzie, tzn. ksylem i łyko powstają egzarchicznie, a następnie tkanki te rozwijają się dośrodkowo.
Jeśli utworzy się jedna nić ksylemu i odpowiednio jedna nić łyka, wiązka nazywa się monarchą (takie wiązki występują u niektórych paproci), jeśli istnieją dwie nici - diarchiczne, jak w wielu dwuliściennych, które mogą również mieć trój- , wiązki tetra- i pentarchii oraz W tej samej roślinie korzenie boczne mogą różnić się od głównego strukturą wiązek naczyniowych. Korzenie roślin jednoliściennych charakteryzują się wiązkami poliarchalnymi.
W każdej promieniowej nici ksylemu elementy metaksylemu o szerszym świetle odróżniają się do wewnątrz od elementów protoksylemu.
Utworzona nić ksylemu może być dość krótka (tęczówka), wewnętrzna część Prokambium w tym przypadku różnicuje się w tkankę mechaniczną. U innych roślin (cebula, dynia) ksylem na przekrojach korzeni ma zarys gwiaździsty, w samym środku korzenia znajduje się najszersze naczynie metaksylemowe światła, z którego wychodzą promienie pasm ksylemu, składające się z elementów których średnica stopniowo maleje od środka do obwodu. U wielu roślin o wiązkach poliarchalnych (zboża, turzyce, palmy) poszczególne elementy metaksylemu mogą być rozproszone po całym obszarze. Przekrój centralny cylinder pomiędzy komórkami miąższu lub elementami tkanki mechanicznej.
Łyko pierwotne z reguły składa się z elementów cienkościennych, tylko niektóre rośliny (fasola) rozwijają włókna protofloem.
Struktura wtórna korzenia.
U roślin jednoliściennych i pteridofitów pierwotna struktura korzenia zostaje zachowana przez całe życie (nie tworzy się w nich struktura wtórna). Wraz ze wzrostem wieku roślin jednoliściennych w korzeniu zachodzą zmiany w tkankach pierwotnych. I tak, po złuszczeniu epiblemy, egzoderma staje się tkanką pokrywającą, a następnie, po jej zniszczeniu, kolejno warstwami komórek mezodermy, endodermy, a czasami perycyklu, których ściany komórkowe ulegają suberyzacji i zdrewniałości. W wyniku tych zmian stare korzenie roślin jednoliściennych mają mniejszą średnicę niż młode.
Nie ma zasadniczej różnicy między nagonasiennymi, dwuliściennymi i jednoliściennymi w pierwotnej strukturze korzeni, ale w korzeniach dwuliściennych i nagonasiennych kambium i fellogen powstają wcześnie i następuje wtórne zgrubienie, co prowadzi do znacznej zmiany w ich strukturze. Poszczególne odcinki kambium w postaci łuków powstają z prokambium lub cienkościennych komórek miąższu z wewnątrz pasma łyka pomiędzy promieniami ksylemu pierwotnego. Liczba takich przekrojów jest równa liczbie pierwotnych promieni ksylemu. Komórki perycyklu, położone naprzeciw pasm ksylemu pierwotnego, dzieląc się w płaszczyźnie stycznej, dają początek fragmentom kambium, które zamykają jego łuki.
Zwykle jeszcze przed pojawieniem się kambium pochodzenia pericyklicznego łuki kambium zaczynają układać do wewnątrz komórki, które różnicują się w elementy wtórnego ksylemu, przede wszystkim naczynia o szerokim świetle, a na zewnątrz - elementy wtórnego łyka, wypychając pierwotne łyko na obwód . Pod naciskiem powstałego ksylemu wtórnego łuki kambium prostują się, a następnie stają się wypukłe, równolegle do obwodu korzenia.
W wyniku działania kambium poza ksylemem pierwotnym, pomiędzy końcami jego pasm promienistych powstają pęczki poboczne, które różnią się od typowych wiązek bocznych łodyg brakiem w nich ksylemu pierwotnego. Kambium pochodzenia pericyklicznego wytwarza komórki miąższu, których całość tworzy dość szerokie promienie, które kontynuują pasma pierwotnego ksylemu - pierwotnych promieni rdzeniowych.
W korzeniach o strukturze wtórnej z reguły nie ma kory pierwotnej. Wynika to z obecności w perycyklu na całym jego obwodzie kambium korkowego - fellogenu, który podczas podziału stycznego oddziela komórki korka (fellem) na zewnątrz, a komórki korka do wewnątrz. Nieprzepuszczalność korka dla substancji płynnych i gazowych w wyniku suberynizacji ścian jego komórek jest przyczyną śmierci kory pierwotnej, która traci fizjologiczne połączenie z centralnym cylindrem. Następnie pojawiają się w nim szczeliny i odpada - korzenie zrzucają.
Komórki koralowca mogą się wielokrotnie dzielić, tworząc na obrzeżach tkanek przewodzących strefę miąższu, w której komórkach zwykle odkładają się substancje rezerwowe. Tkanki znajdujące się na zewnątrz kambium (łyko, miąższ mielony, feloderma i kambium korkowe) nazywane są kora wtórna. Na zewnątrz korzenie roślin dwuliściennych, które mają strukturę wtórną, są pokryte korkiem, a na korzeniach starych drzew tworzy się skorupa.
