Οι σύνθετες μεταβολικές αντιδράσεις στα φυτά εξηγούνται από την ειδική δομή των μερών του σώματός τους: ρίζα, στέλεχος, φύλλα, που ονομάζονται βλαστικά όργανα. Είναι υπεύθυνοι για τις διαδικασίες της φωτοσύνθεσης, της διαπνοής, της όσμωσης. Σε αυτό το άρθρο, θα μελετήσουμε τη δομή και τις λειτουργίες τέτοιων φυτικών στοιχείων όπως οι τρίχες της ρίζας. Αυτές είναι σημαντικές δομές που καθορίζουν την απορρόφηση νερού και μεταλλικών αλάτων από το έδαφος.
Ρίζα - το βλαστικό όργανο των φυτών σπόρων
Το υπόγειο τμήμα των γυμνόσπερμων και των ανθοφόρων φυτών αντιπροσωπεύεται από δύο τύπους ριζικού συστήματος: το ριζικό και το ινώδες. Αποτελούνται από τις κύριες, πλευρικές, τυχαίες (σε μονοκοτυλήδονα φυτά) ρίζες και ένα μεγάλο αριθμό μικρών δομών που ονομάζονται τρίχες ρίζας.
Πρόκειται για αποφύσεις που αντιπροσωπεύονται από μεμονωμένα κύτταρα του επιβλήματος (ριζόδερμα). Ονομάζονται τριχοβλάστες. Όντας στήριγμα και εκτελώντας τις λειτουργίες αποθήκευσης οργανικών ουσιών, απορρόφησης και αναπαραγωγής (οι λεγόμενοι ριζικοί απόγονοι κερασιών, ιτιών),η ρίζα εμπλέκεται έμμεσα σε τέτοιες μεταβολικές διεργασίες όπως η διαπνοή, η αναπνοή, η φωτοσύνθεση.
Περιοχή αναρρόφησης
Η κύρια ρίζα έχει πολύπλοκη ανατομική δομή και τα διάφορα μέρη της εκτελούν διάφορες λειτουργίες. Από αυτή την άποψη, ονομάζονται ζώνες. Με βάση τη λειτουργία των τριχών της ρίζας (πάνω από την περιοχή τάνυσης που περιλαμβάνεται στη ζώνη ανάπτυξης), εντοπίζεται μια συσσώρευση αποβλήτων του περιβλήματος του ιστού. Αυτή η περιοχή ονομάζεται ζώνη αναρρόφησης. Είναι από ένα έως τρία εκατοστά. Αυτή η περιοχή μπορεί να περιέχει από 200 έως 1500 ή περισσότερα επιμήκη κύτταρα επιβλήματος. Δεν ζουν πολύ: από αρκετές ώρες έως 20 ημέρες και στη συνέχεια πεθαίνουν. Ταυτόχρονα, νέες δομές σχηματίζονται από το ριζόδερμα. Το ριζικό τριχωτό κύτταρο, σε επαφή με το έδαφος, είναι ικανό να απορροφά μόρια νερού και διαλυμένα άλατα από αυτό με τη μορφή ιόντων νατρίου, χλωρίου, μαγνησίου, όξινων υπολειμμάτων νιτρικών, νιτρωδών και φωσφορικών οξέων.
Epibleme και χαρακτηριστικά της δομής του
Αυτός ο φυτικός ιστός ανήκει στην ομάδα των πρωτογενών μεριστωμάτων. Συμμετέχοντας στη διαίρεση, τα κύτταρα του παρέχουν το σχηματισμό τέτοιων στοιχείων όπως οι τρίχες της ρίζας. Αυτό συμβαίνει στο εξωτερικό στρώμα του εκπαιδευτικού ιστού της ρίζας - φελογόνο. Το ριζόδερμα που σχηματίζεται κατά τη διάρκεια της καλλιεργητικής περιόδου πεθαίνει. Στη θέση του, σχηματίζονται νεαρά περιδερμικά κύτταρα - ένας δευτερεύων περιδερμικός ιστός που είναι ανίκανος να απορροφήσει εδαφικά διαλύματα. Μια νέα ριζική τρίχα, της οποίας η λειτουργία είναι η απορρόφηση νερού και μεταλλικών αλάτων, σχηματίζεται από το υπερκείμενο τμήμα του επιβλήματος.
Λειτουργίες ρίζας μαλλιών
Αυτές οι δομές σχηματίζονται από προεξοχές του ριζόδερμα και είναι μεμονωμένα κύτταρα του πρωτογενούς μεριστώματος ικανά να απορροφούν εδαφικό διάλυμα. Με την πάροδο του χρόνου, τεντώνονται και η κυτταρική μεμβράνη μπορεί να περάσει μέσα τόσο υποτονικά όσο και εξαιρετικά συμπυκνωμένα διαλύματα αλάτων. Όταν εφαρμόζονται ορυκτά λιπάσματα, για παράδειγμα, αζωτούχα και λιπάσματα καλίου, η περιεκτικότητα σε αμμώνιο, κάλιο και νιτρικά ιόντα αυξάνεται στο έδαφος. Αυτό συμβαίνει την άνοιξη καθώς αυτή είναι η καλύτερη περίοδος για την εφαρμογή αυτού του τύπου λιπάσματος. Το εδαφικό διάλυμα που περιέχει τους παραπάνω τύπους ιόντων διεισδύει στο κυτταρόπλασμα των τριχοβλαστών με παθητική διάχυση.
Η φθινοπωρινή εφαρμογή φωσφορικών λιπασμάτων, που απαιτούν περισσότερο χρόνο για να διαλυθούν, προκαλεί απορρόφηση ιόντων όξινων υπολειμμάτων φωσφορικών και μεταφωσφορικών οξέων από τις τρίχες της ρίζας. Με την έναρξη της ροής του χυμού στα τέλη Φεβρουαρίου - αρχές Μαρτίου, σχεδόν ολόκληρος ο όγκος των ριζοδερμικών κυττάρων γεμίζει με κενοτόπια, ο πυρήνας μετατοπίζεται στην κορυφή της τρίχας της ρίζας. Το ίδιο το κύτταρο είναι ικανό να εκκρίνει μόρια οργανικών οξέων: οξαλικό, μηλικό. Διαλύουν τα σωματίδια χούμου, ενισχύοντας τη διαδικασία απορρόφησης. Ο σχηματισμός ριζικών τριχών συμβαίνει αρκετά γρήγορα. Παρά τη μικρή διάρκεια ζωής τους, είναι σε θέση να απορροφούν μεγάλους όγκους εδαφικού διαλύματος. Για παράδειγμα, σε ένα ξυλώδες φυτό, η περιοχή αναρρόφησης είναι περίπου 120 έως 640 m22.
Τι είναι οι τριχοβλάστες
Νωρίτερα, μελετήσαμε τα χαρακτηριστικά της δομής και των λειτουργιών του πρωτογενούς ιστούφυτικά καλύμματα. Αποτελείται από ένα μόνο στρώμα κυττάρων και ονομάζεται επίβλημα, που βρίσκεται σε νεαρές πλάγιες ρίζες που αναπτύσσονται από τις κύριες ή τις τυχαίες ρίζες. Οι τρίχες της ρίζας είναι αποφύσεις του περιθωρίου ιστού, οι οποίες είναι πολύ επιμήκεις δομές. Πρέπει να θυμόμαστε ότι όλα τα κύτταρα επιβλήματος είναι πολυδύναμα, δηλαδή ικανά να σχηματίζουν τρίχες ρίζας. Αλλά σχηματίζονται μόνο από τριχοβλάστες - προεξοχές του επιβλήματος, που μοιάζουν με μικροσκοπικούς φυματισμούς.
Ο περιττωματικός ιστός που είναι υπεύθυνος για το σχηματισμό τριχοβλαστών έχει κυτταρολογικά δομικά χαρακτηριστικά: για παράδειγμα, τα κύτταρα του δεν έχουν επιδερμίδα και παχύ τοίχωμα κυτταρίνης. Το κυτταρόπλασμα περιέχει μεγάλο αριθμό οργανιδίων που συνθέτουν μόρια ATP - μιτοχόνδρια. Είναι απαραίτητα, αφού η απορρόφηση νερού και μεταλλικών αλάτων απαιτεί ενέργεια. Οι τριχοβλάστες δεν έχουν επίσης στομάχια - στοιχεία του ιστού του δέρματος που είναι υπεύθυνα για τις διαδικασίες της αναπνοής και της διαπνοής των φυτών - την εξάτμιση του νερού.
Πώς τα διαλύματα αλατιού διεισδύουν στις ρίζες των φυτών
Η
Τριχοβλάστης και η τρίχα της ρίζας που σχηματίζεται από αυτήν, η λειτουργία της οποίας είναι η απορρόφηση νερού και μεταλλικών αλάτων από το έδαφος, μπορεί να θεωρηθεί ωσμωτικό σύστημα. Η απουσία άκαμπτου κυτταρικού τοιχώματος και η ελαστικότητα της μεμβράνης προάγει τη μεταφορά μορίων από το εξωτερικό περιβάλλον στο κυτταρόπλασμα. Σε ειδικά οργανίδια της τρίχας ρίζας - κενοτόπια συσσωρεύονται υπερτονικά διαλύματα γλυκόζης, φρουκτόζης, μηλικού, κιτρικού και οξαλικού οξέος.
Τόσο η μεμβράνη όσο και ο τονοπλάστης του κυττάρου έχουν εκλεκτικόημιπερατότητα. Επομένως, το εδαφικό διάλυμα, όντας λιγότερο συμπυκνωμένο από τον κυτταρικό χυμό, διεισδύει στην τρίχα της ρίζας σύμφωνα με τους νόμους της όσμωσης. Το υδάτινο δυναμικό των διαλυμάτων που προέρχονται από το έδαφος είναι υψηλότερο από αυτόν τον δείκτη στον τονοπλαστικό και το οσμωτικό δυναμικό είναι χαμηλότερο. Το νερό και τα μεταλλικά άλατα μεταφέρονται από το ριζικό κύτταρο της τρίχας στο ξυλότυπο. Αυτός είναι ένας αγώγιμος ιστός που σχηματίζει τα αγγεία των φυτών - την τραχεία ή τις τραχειές. Μέσω αυτών, το εδαφικό διάλυμα μετακινεί το στέλεχος προς τα φύλλα και άλλα μέρη του φυτού.
Η επιλογή και η σημασία της
Για να αυξήσετε την περιοχή αναρρόφησης του ριζικού συστήματος, πρέπει να αυξήσετε τον αριθμό των πλευρικών ριζών. Το επίβημα τους που περιέχει τριχοβλάστες θα σχηματίσει επιπλέον τρίχες ρίζας. Για αυτό, χρησιμοποιείται μια μηχανική μέθοδος απομάκρυνσης του άκρου της ρίζας, η οποία καταστρέφει τη ζώνη διαίρεσης που βρίσκεται πάνω από το καπάκι της ρίζας. Λέγεται μάζεμα. Αυτή η τεχνική διεγείρει την ανάπτυξη των πλευρικών τμημάτων, στα οποία αναπτύσσεται μεγάλος αριθμός τριχών της ρίζας. Σε αυτή την περίπτωση, η ανάπτυξη της κύριας ρίζας σε μήκος σταματά. Η μεγάλη περιοχή της ζώνης αναρρόφησης έχει θετική επίδραση στην ανάπτυξη και ανάπτυξη του φυτού, αυξάνοντας την απόδοση και τη ζωτικότητά του.
Σε αυτό το άρθρο, μελετήσαμε τα δομικά χαρακτηριστικά της ζώνης απορρόφησης της ρίζας των αγγειόσπερμων και ανακαλύψαμε επίσης ποια λειτουργία επιτελεί η ριζική τρίχα που αναπτύσσεται από το επίβλημα.
