Na naszej planecie jest ponad czterysta gatunków różnych roślin i wszystkie pełnią różne funkcje. My wraz z innymi zwierzętami spożywamy je jako pokarm, z tą jednak różnicą, że rośliny poddajemy różnym rodzajom obróbki – gotujemy, smażymy, dusimy, konserwujemy; robimy z nich ubrania, lekarstwa, meble; dostarczają tlen wszystkim żywym istotom. Od wielu lat naukowcy badają różne gatunki, ich właściwości, pracują nad hodowlą nowych gatunków, które są bardziej odporne na obecne warunki środowiskowe i klimatyczne, pracują nad zachowaniem gatunków zagrożonych, badają przydatność i inne ważne dla człowieka rzeczy i dla środowiska jako całości. W szczególności teraz zostanie poruszony temat, ujawniając takie pojęcia, jak struktura systemu korzeniowego, jego rodzaje i funkcje.
Co to jest organ roślinny?
Na organach części dowolnej roślinyrozłożone według funkcji i struktury. Zasady separacji są takie same jak u zwierząt, w tym ludzi. Ucho i wątroba mają różne kształty i funkcje, dlatego są inaczej nazywane. To samo dotyczy liści i korzeni. Jeśli mówimy o roślinach wyższych, podział narządów dzieli się na dwie duże grupy, wegetatywną (te, które służą do wzrostu i odżywiania) i reprodukcyjną (odpowiedzialną za rozmnażanie własnego gatunku). Każdy rodzaj systemu korzeniowego odnosi się do organów wegetatywnych.
Koncepcja korzenia i jego funkcja
Korzeń jest osiowym organem rośliny. Przede wszystkim utrwala rośliny w glebie. Pełni również funkcję „odżywiania”, a teraz mówimy o takiej części korzenia jak włosy. Czyli odpowiedzią na pytanie, jaką funkcję pełnią włośniki, jest właśnie wchłanianie z gleby wody i minerałów niezbędnych do pełnego życia rośliny. Ponadto system korzeniowy jest w stanie wytwarzać różne substancje, takie jak hormon wzrostu czy różne alkaloidy, niezbędne dla całej rośliny. Substancje te mogą przesuwać się w górę łodygi rośliny lub mogą gromadzić się w samym systemie korzeniowym. Może również służyć jako spiżarnia - coś w rodzaju piwnicy na przydatne składniki odżywcze. Rośliny z takim korzeniem nazywane są warzywami korzeniowymi.
Wszyscy znamy marchew, buraki, rzodkiewki, które są po prostu tymi samymi roślinami okopowymi. To, do czego jeszcze zdolny jest system korzeniowy, to interakcja z „sąsiadami” w określonym miejscu wzrostu. Symbioza jest więc możliwa z innymi roślinami, z grzybami, a nawet zmikroorganizmy i prawie każdy rodzaj systemu korzeniowego jest do tego zdolny. Ponadto funkcje korzeni mogą obejmować również rozmnażanie wegetatywne. Ma tę zaletę, że do pojawienia się nowej rośliny nie jest wymagany partner, jak w przypadku rozmnażania płciowego.
Rozmnażanie wegetatywne - o co chodzi
Ta reprodukcja własnego rodzaju może nastąpić nawet przy pomocy zwykłej kartki papieru. W sprzyjających warunkach może rozpocząć ucieczkę i np. narodzi się nowa begonia. Gałąź wierzby, odrywając się od drzewa, może również zaczepić się o ziemię i zapuścić korzenie. Korzenie mogą zrobić to samo. W niektórych roślinach na kłączu mogą tworzyć się pąki, z których wyrastają nowe, pełnoprawne i identyczne osobniki lub powstają bulwy. Najbardziej uderzającym przykładem, który odnosi się do tego drugiego przypadku, jest ziemniak – gość z Ameryki, który tak dobrze zakorzenił się w naszych warunkach. Tak więc bulwy, które tworzą się na korzeniach tej rośliny i są przez nas aktywnie konsumowane jako żywność, są jednocześnie wykorzystywane do sadzenia i uprawy nowych krzewów ziemniaczanych, a zatem nowych bulw. Kiełkujący ziemniak, nawet jego część, która ma przynajmniej jedną kiełkę, jest w stanie ożywić nowy, pełnoprawny krzew ziemniaczany, niczym nie różniący się od swojej „matki”. A dobre warunki sprzyjają lepszemu rozwojowi krzewów i jeszcze wyższym plonom. Wszyscy dobrzy rolnicy wiedzą, jaką funkcję pełnią włośniki, dlatego stosują takie nawozy i metody obróbki gleby, po których zbiera się wysokie plony wysokiej jakości produktów naturalnych. Oczywiście jest więcejwiele zależy od warunków pogodowych w okresie wzrostu, ale to już inna historia. Powrót do rozmnażania wegetatywnego.
Tak więc rozmnażanie jest aktywnie wykorzystywane w ogrodnictwie i rolnictwie. Ale wraz z korzyściami możesz pamiętać o szkodach. Tak, mówimy o chwastach. Dla ekonomii kultury istnieje taki problem jak trawa pszeniczna. Kłącza tej rośliny są ogromne, a po uszkodzeniu łatwo je odbudować, zamieniając w nową roślinę. Na przykład, jeśli podczas płytkiej orki zmiażdżysz jedno kłącze na cztery, wkrótce wyrosną cztery nowe chwasty. To źle dla osoby, a konkretnie dla właściciela działki, który chce na niej uprawiać wiele różnych warzyw, ale zamiast tego dostaje plon trawy pszenicznej. Ale dla samej rośliny ta umiejętność jest ogromnym plusem.
Ciekawy przypadek, w którym kłącza mają uśpione pąki. Często dotyczy to drzew. Kiedy główna roślina żyje i dobrze się rozwija, te pąki wydają się być w śpiączce. Istnieją, żyją, ale nie ma rozwoju. Ale jeśli, powiedzmy, drzewo zostanie ścięte, pąki te szybko się aktywują i z czasem zamieniają się w młode rośliny tego samego gatunku. Dąb, lipa, brzoza mają takie pąki.
Jakie są główne rodzaje korzeni?
Istnieją trzy rodzaje korzeni. Główny rozwija się z nasion kiełków. Odchodzą od niego korzenie boczne, które mogą się rozgałęziać. Są też korzenie przybyszowe. Mogą również pojawiać się na wierzchu rośliny, na łodygach lub liściach. Wszystkie rodzaje korzeni tworzą razem cały system korzeniowy. Zgodnie z charakterystyką tych typów system korzeniowy jest rozproszonygatunek.
Rodzaje systemów root
Jeżeli roślina ma dobrze zdefiniowany główny korzeń, wtedy taki system korzeniowy nazywa się korzeniem kranowym.
Co oznacza „dobrze wyrażone”? Oznacza to, że jest znacznie grubszy i dłuższy niż wszystkie inne korzenie, które z niego promieniują. Taki system korzeniowy jest charakterystyczny dla roślin dwuliściennych. Jeśli główny korzeń rośliny nie jest wyrażony, wówczas taki system korzeniowy nazywa się włóknistym.
Główny korzeń może być nieobecny lub nie różnić się od innych.
Każdy korzeń można podzielić na kilka stref, które odpowiadają za określoną funkcję.
Cztery wyraźne strefy charakterystyczne dla młodego korzenia
Pierwsza strefa charakteryzuje się komórkami merystemu wierzchołkowego. To jest strefa podziału lub nasadka korzeniowa. Długość obudowy sięga jednego milimetra.
Druga strefa to strefa wzrostu lub rozciągania. To dzięki wzrostowi komórek tej części, o długości zaledwie kilku milimetrów, następuje główne wydłużenie korzenia.
Trzecia strefa to strefa ssania lub strefa włośników. Jest ich tu maksimum - liczba mierzona jest w setkach sztuk na milimetr kwadratowy, a one stale pobierają składniki odżywcze z ziemi, która pojedzie dalej, do czwartej strefy korzeniowej - do strefy przewodzenia, gdzie już nie ma wszelkie włośniki, ale istnieje formacja pełnoprawnych, potężnych (w skali pojedynczej rośliny) korzeni bocznych.
Dowolnygatunki systemów korzeniowych mają takie strefy na młodych korzeniach. Nie ma wyraźnych podziałów między strefami, wszystkie płynnie przechodzą w siebie.
Ciekawe strefy młodych korzeni
Czapka korzeniowa jest również nazywana calyptra. Jego komórki żyją nie dłużej niż dziewięć dni, a następnie obumierają, złuszczając się z korzenia. W tym przypadku dochodzi do obfitego wydzielania śluzu, co ułatwia dalszy wzrost korzenia – głębszy lub szerszy, to nie ma znaczenia.
To strefa rozciągania, która wpycha korzeń głębiej w ziemię. Kiedy komórki tej strefy są wypełnione wodą, rozciągają się na długość, a dzieje się tak, aż komórki w końcu stwardnieją i wejdą w strefę absorpcji. Nawiasem mówiąc, ten obszar jest w rzeczywistości przezroczysty.
W miejscu, gdzie kiedyś znajdowała się strefa rozciągania, zaczynają tworzyć się włoski. Ale powyżej, przed strefą przewodzenia, w tym samym czasie zaczynają wymierać. Tak więc strefa ssania porusza się po wepchnięciu korzenia w glebę. Liczba włosów na milimetr kwadratowy to setki.
Strefa ssania jest najważniejszą częścią korzenia dla życia rośliny
Włosniki roślin, jak wspomniano wcześniej, wchłaniają wodę z gleby, czyli rozpuszczone w wodzie minerały, które są niezbędne do prawidłowego wzrostu. Dlatego zajmijmy się tą strefą korzeniową i rozważmy ją bardziej szczegółowo.
Co to jest włośniak?
Jaka jest funkcja włośników, już z grubsza ustaliliśmy. Teraz nadszedł czas, aby dowiedzieć się, jak to się dziejeze względu na cechy struktury tych samych włosów możliwe jest wchłanianie substancji z gleby. Każdy włośniak, który w zasadzie można opisać tylko w trzech linijkach, jest w rzeczywistości bardzo ważny.
Długość takiego włosa jest dość niewielka i mieści się w przedziale 0,1-8 mm, według innych źródeł - 0,06-10 mm. Średnica włosów może wynosić od pięciu do siedemdziesięciu mikrometrów. Jeśli mówimy o budowie włośników, to są to w większości wydłużone komórki skóry korzenia. Prawie cała ta komórka to wakuola, wokół której znajduje się cienka warstwa cytoplazmy i która zawiera jądro komórkowe. Znajduje się w cytoplazmie, dzięki czemu znajduje się na szczycie włosów.
Struktura strefy ssącej
Jeśli wykonamy przekrój, zobaczymy obecność trzech głównych sekcji - jest to centralny cylinder, kora i zewnętrzna powłoka w postaci cienkiej skóry, na której tworzą się włośniki. Strefa ssania zaczyna się od komórek skóry pokrytych śluzem, do którego przylega gleba. W ten sposób ułatwione jest wchłanianie ważnych substancji z gleby. Następnie pojawia się warstwa kory, która pełni rolę obrońcy centralnego cylindra, twórcy związków witaminowych i strażnika substancji rezerwowych, najczęściej skrobi. Centralny cylinder jest tkanką przewodzącą, przez którą wszystkie elementy wchłonięte i wytworzone w dwóch poprzednich sekcjach przemieszczają się w górę do rośliny.
Wchłanianie i uwalnianie
Aby zrozumieć, w jaki sposób włośniki zapewniają wchłanianie substancji z gleby, warto wspomnieć o dwóch cechach. Pierwszym z nich są komórki rzęsatemoże otoczyć cząstkę ziemi i dosłownie rosnąć razem z nią. Drugi - dla lepszego wchłaniania, włosy wydzielają różne kwasy (szczawiowy, jabłkowy, węglowy). To właśnie te dwie cechy są kluczowe w procesie odżywiania roślin.
Wymiary systemu włośników
Odkryliśmy funkcję włośników. Ale oto pytanie: „Jak takie skromne (przypomnijmy, rozmiar jednego włośnika wynosi 0,1-8 mm) procesy zdolne do karmienia, na przykład ogromnej brzozy?” Odpowiedź okazuje się prosta. Biorą nie według rozmiaru, ale według ilości. Jeśli mówimy o pędzie żyta, który ma cztery miesiące, to ma około… 14 miliardów włośników. To tylko dziesięć tysięcy kilometrów nici, która pochłania wszystko i wszystko na swojej drodze, nawiasem mówiąc, o powierzchni pochłaniania około czterystu metrów kwadratowych. Co możemy powiedzieć o ogromnych roślinach, których system korzeniowy rozciąga się na wiele metrów wokół pnia w górnych warstwach ziemi (na przykład korzenie orzecha włoskiego rozciągają się do dwudziestu metrów wokół siebie) lub tych, które zakorzenić się głęboko w ziemi (ten sam orzech włoski może wniknąć na głębokość od sześciu do siedmiu metrów).
Drzewo orzecha włoskiego podane jako przykład dobrze utrwala glebę i precyzyjnie chroni ją przed osuwaniem się ziemi dzięki swojemu systemowi korzeniowemu. Osoba wykorzystuje te cechy, aby ratować obszary zagrożone osuwiskami, a także nierozsądnie wycina lasy, w których są korzenie.wyżyny.
Długość włosów u korzeni
Tworzenie takich organów korzeniowych następuje stosunkowo szybko. Czasem wystarczy na to około jednego dnia - warunki są inne dla każdej rośliny. Ale włosy żyją od dziesięciu do dwudziestu dni. Są one stopniowo zastępowane nowymi, rosnącymi po zagłębieniu się korzenia w glebie w miejscu, w którym strefa wzrostu korzenia zgrubiała, przesuwając się dalej za czapeczkę korzeniową.
W ten sposób dowiedzieliśmy się, jaka jest funkcja włośników, nie zagłębiając się zbytnio w terminologię nauk biologicznych, która jest trudna dla prostych uszu, a ponadto biorąc pod uwagę indywidualne cechy systemu korzeniowego jako cały po drodze.
