Υπάρχουν περισσότερα από τετρακόσια είδη διαφορετικών φυτών στον πλανήτη μας και όλα εκτελούν ποικίλες λειτουργίες. Εμείς, μαζί με άλλα ζώα, τα καταναλώνουμε για φαγητό, αλλά με τη διαφορά ότι υποβάλλουμε τα φυτά σε διάφορα είδη επεξεργασίας - βράζουμε, τηγανίζουμε, μαγειρεύουμε, συντηρούμε. Φτιάχνουμε ρούχα, φάρμακα, έπιπλα από αυτά. τροφοδοτούν όλα τα ζωντανά με οξυγόνο. Για πολλά χρόνια, οι επιστήμονες μελετούν διαφορετικά είδη, τις ιδιότητές τους, εργάζονται για την αναπαραγωγή νέων ειδών που είναι πιο ανθεκτικά στις τρέχουσες περιβαλλοντικές και κλιματικές συνθήκες και εργάζονται για τη διατήρηση των απειλούμενων ειδών, μελετούν τη χρησιμότητα και άλλα πράγματα που είναι σημαντικά τόσο για τον άνθρωπο και για το περιβάλλον συνολικά. Συγκεκριμένα, τώρα το θέμα θα θιγεί, αποκαλύπτοντας έννοιες όπως η δομή του ριζικού συστήματος, οι τύποι και οι λειτουργίες του.
Τι είναι ένα φυτικό όργανο;
Στα όργανα ενός μέρους οποιουδήποτε φυτούκατανέμεται ανάλογα με τη λειτουργία και τη δομή. Οι αρχές του διαχωρισμού είναι οι ίδιες όπως στα ζώα, συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπων. Το αυτί και το συκώτι έχουν διαφορετικά σχήματα και λειτουργίες, και ως εκ τούτου ονομάζονται διαφορετικά. Το ίδιο ισχύει για τα φύλλα και τις ρίζες. Αν μιλάμε για ανώτερα φυτά, τότε η διαίρεση των οργάνων χωρίζεται σε δύο μεγάλες ομάδες, τις φυτικές (αυτές που χρησιμεύουν για την ανάπτυξη και τη διατροφή) και τις αναπαραγωγικές (υπεύθυνες για την αναπαραγωγή του είδους τους). Οποιοσδήποτε τύπος ριζικού συστήματος αναφέρεται σε βλαστικά όργανα.
Η έννοια της ρίζας και η λειτουργία της
Η ρίζα είναι το αξονικό όργανο του φυτού. Πρώτα απ 'όλα, στερεώνει τα φυτά στο έδαφος. Εκτελεί επίσης τη λειτουργία της "θρέψης", και τώρα μιλάμε για ένα τέτοιο μέρος της ρίζας όπως οι τρίχες. Δηλαδή, η απάντηση στο ερώτημα ποια λειτουργία επιτελούν οι τρίχες της ρίζας είναι ακριβώς η απορρόφηση από το έδαφος νερού και μετάλλων που είναι απαραίτητα για την πλήρη ζωή του φυτού. Επίσης, το ριζικό σύστημα είναι σε θέση να παράγει διάφορες ουσίες, όπως αυξητική ορμόνη, ή διάφορα αλκαλοειδή, απαραίτητα για ολόκληρο το φυτό. Αυτές οι ουσίες μπορούν να κινηθούν προς τα πάνω στο στέλεχος του φυτού ή να συσσωρευτούν στο ίδιο το ριζικό σύστημα. Μπορεί επίσης να λειτουργήσει ως ντουλάπι - κάτι σαν κελάρι για χρήσιμα θρεπτικά συστατικά. Τα φυτά με τέτοια ρίζα ονομάζονται ριζικά λαχανικά.
Όλοι είμαστε εξοικειωμένοι με τα καρότα, τα παντζάρια, τα ραπανάκια, που είναι ακριβώς αυτές οι ίδιες καλλιέργειες ρίζας. Αυτό που άλλο μπορεί να κάνει το ριζικό σύστημα είναι η αλληλεπίδραση με τους «γείτονες» σε ένα συγκεκριμένο μέρος ανάπτυξης. Έτσι, η συμβίωση είναι δυνατή με άλλα φυτά, με μύκητες ή ακόμα και μεμικροοργανισμοί, και σχεδόν κάθε τύπος ριζικού συστήματος είναι ικανός για αυτό. Επιπλέον, οι λειτουργίες των ριζών μπορούν επίσης να περιλαμβάνουν τη βλαστική αναπαραγωγή. Έχει το πλεονέκτημα ότι δεν απαιτείται σύντροφος για την ανάδυση ενός νέου φυτού, όπως στην περίπτωση της σεξουαλικής αναπαραγωγής.
Αφυτικός πολλαπλασιασμός - ποιο είναι το νόημα
Αυτή η αναπαραγωγή του είδους του ατόμου μπορεί να συμβεί ακόμη και με τη βοήθεια ενός συνηθισμένου χαρτιού. Μόλις βρεθεί σε ευνοϊκές συνθήκες, μπορεί να ξεκινήσει μια απόδραση και, για παράδειγμα, θα γεννηθεί μια νέα μπιγκόνια. Ένα κλαδί ιτιάς, που σπάει από ένα δέντρο, μπορεί επίσης να πιάσει στο έδαφος και να ριζώσει. Οι ρίζες μπορούν να κάνουν το ίδιο. Σε ορισμένα φυτά, μπορούν να σχηματιστούν μπουμπούκια στο ρίζωμα, από τα οποία αναπτύσσονται νέα, πλήρη και πανομοιότυπα άτομα ή σχηματίζονται κόνδυλοι. Το πιο εντυπωσιακό παράδειγμα, που αναφέρεται στην τελευταία περίπτωση, είναι μια πατάτα - καλεσμένη από την Αμερική, που έχει ριζώσει τόσο καλά στις δικές μας συνθήκες. Έτσι, οι κόνδυλοι που σχηματίζονται στις ρίζες αυτού του φυτού και καταναλώνονται ενεργά από εμάς για φαγητό χρησιμοποιούνται ταυτόχρονα για τη φύτευση και την καλλιέργεια νέων θάμνων πατάτας και, κατά συνέπεια, νέων κονδύλων. Μια φυτρωμένη πατάτα, ακόμη και ένα μέρος της που έχει τουλάχιστον ένα βλαστάρι, είναι σε θέση να δώσει ζωή σε έναν νέο, πλήρες θάμνο πατάτας, που δεν διαφέρει από τη «μητέρα» του. Και οι καλές συνθήκες μπορούν να ευνοήσουν την καλύτερη ανάπτυξη των θάμνων και ακόμη υψηλότερες αποδόσεις. Όλοι οι καλοί αγρότες γνωρίζουν τη λειτουργία των τριχών της ρίζας και επομένως χρησιμοποιούν τέτοια λιπάσματα και μεθόδους επεξεργασίας του εδάφους, μετά από τις οποίες συγκομίζονται υψηλές αποδόσεις φυσικών προϊόντων υψηλής ποιότητας. Φυσικά, υπάρχουν περισσότεραΠολλά εξαρτώνται από τις καιρικές συνθήκες για την περίοδο ανάπτυξης, αλλά αυτό είναι μια άλλη ιστορία. Επιστροφή στον αγενή πολλαπλασιασμό.
Έτσι, μια τέτοια αναπαραγωγή χρησιμοποιείται ενεργά στην κηπουρική και τη γεωργία. Αλλά μαζί με τα οφέλη, μπορείτε να θυμηθείτε τη βλάβη. Ναι, μιλάμε για ζιζάνια. Για την πολιτιστική οικονομία υπάρχει ένα τέτοιο πρόβλημα όπως το σιταρόχορτο. Τα ριζώματα αυτού του φυτού είναι τεράστια, και όταν καταστραφούν, αποκαθίστανται εύκολα, μετατρέποντας σε νέο φυτό. Για παράδειγμα, εάν συνθλίψετε ένα ρίζωμα στα τέσσερα κατά το ρηχό όργωμα, σύντομα θα αναπτυχθούν τέσσερα νέα ζιζάνια. Αυτό είναι κακό για ένα άτομο, δηλαδή για τον ιδιοκτήτη του οικοπέδου, που θέλει να καλλιεργήσει πολλά διαφορετικά λαχανικά σε αυτό, αλλά αντ 'αυτού παίρνει μια καλλιέργεια σιταρόχορτου. Αλλά για το ίδιο το φυτό, αυτή η ικανότητα είναι ένα τεράστιο πλεονέκτημα.
Μια ενδιαφέρουσα περίπτωση όπου τα ριζώματα έχουν αδρανείς μπουμπούκια. Αυτό ισχύει συχνά για τα δέντρα. Όταν το κύριο φυτό είναι ζωντανό και ευδοκιμεί, αυτοί οι οφθαλμοί φαίνεται να βρίσκονται σε κώμα. Υπάρχουν, είναι ζωντανοί, αλλά δεν υπάρχει εξέλιξη. Αν όμως, ας πούμε, κοπεί ένα δέντρο, τότε αυτοί οι οφθαλμοί ενεργοποιούνται γρήγορα και μετατρέπονται σε νεαρά φυτά του ίδιου είδους με την πάροδο του χρόνου. Οι βελανιδιές, οι φλαμουριές, οι σημύδες έχουν τέτοια μπουμπούκια.
Ποιοι είναι οι κύριοι τύποι ριζών;
Υπάρχουν τρεις τύποι ριζών. Η κύρια αναπτύσσεται από τον βλαστικό σπόρο. Από αυτό αναχωρούν πλευρικές ρίζες, οι οποίες μπορούν να διακλαδωθούν. Υπάρχουν και τυχαίες ρίζες. Μπορούν επίσης να εμφανιστούν στην κορυφή του φυτού, στους μίσχους ή στα φύλλα. Μαζί, οι τύποι των ριζών αποτελούν ολόκληρο το ριζικό σύστημα. Σύμφωνα με τα χαρακτηριστικά αυτών των τύπων, το ριζικό σύστημα κατανέμεταιείδη.
Τύποι ριζικών συστημάτων
Αν ένα φυτό έχει μια καλά καθορισμένη κύρια ρίζα, τότε ένα τέτοιο ριζικό σύστημα ονομάζεται ρίζα βρύσης.
Τι σημαίνει "καλά εκφρασμένο"; Αυτό σημαίνει ότι είναι πολύ πιο παχύ και μακρύ από όλες τις άλλες ρίζες που εκπέμπονται από αυτό. Ένα τέτοιο ριζικό σύστημα είναι χαρακτηριστικό των δικοτυλήδονων φυτών. Εάν η κύρια ρίζα του φυτού δεν εκφράζεται, τότε ένα τέτοιο ριζικό σύστημα ονομάζεται ινώδες.
Η κύρια ρίζα μπορεί να απουσιάζει ή να μην είναι διαφορετική από τις άλλες.
Κάθε ρίζα μπορεί να χωριστεί σε πολλές ζώνες, οι οποίες είναι υπεύθυνες για μια συγκεκριμένη λειτουργία.
Τέσσερις διακριτές ζώνες χαρακτηριστικές μιας νεαρής ρίζας
Η πρώτη ζώνη χαρακτηρίζεται από κύτταρα του κορυφαίου μεριστώματος. Αυτή είναι η ζώνη διαίρεσης ή το καπάκι της ρίζας. Το μήκος της θήκης φτάνει το ένα χιλιοστό.
Η δεύτερη ζώνη είναι η ζώνη ανάπτυξης ή διάτασης. Χάρη στην ανάπτυξη των κυττάρων αυτού του τμήματος, μήκους μόνο λίγων χιλιοστών, συμβαίνει η κύρια επιμήκυνση της ρίζας.
Η τρίτη ζώνη είναι η ζώνη αναρρόφησης, ή η ζώνη των τριχών της ρίζας. Υπάρχουν το μέγιστο από αυτά εδώ - ο αριθμός μετριέται σε εκατοντάδες κομμάτια ανά τετραγωνικό χιλιοστό και απορροφούν συνεχώς θρεπτικά συστατικά από το έδαφος, τα οποία θα προχωρήσουν περαιτέρω, στην τέταρτη ζώνη ρίζας - στη ζώνη αγωγιμότητας, όπου δεν υπάρχουν πλέον οποιεσδήποτε τρίχες ρίζας, αλλά υπάρχει σχηματισμός πλήρους ισχυρών (σε κλίμακα μεμονωμένων φυτών) πλευρικών ριζών.
Οποιοδήποτεείδη ριζικών συστημάτων έχουν τέτοιες ζώνες σε νεαρές ρίζες. Δεν υπάρχουν σαφείς διαχωρισμοί μεταξύ των ζωνών, όλες μεταβάλλονται ομαλά η μία στην άλλη.
Ενδιαφέρον για τις νεαρές ριζικές ζώνες
Το καπάκι της ρίζας ονομάζεται επίσης κάλυπτα. Τα κύτταρά του δεν ζουν περισσότερο από εννέα ημέρες και στη συνέχεια πεθαίνουν, απολεπίζοντας από τη ρίζα. Σε αυτήν την περίπτωση, εμφανίζεται μια άφθονη έκκριση βλέννας, η οποία διευκολύνει την περαιτέρω ανάπτυξη της ρίζας - βαθύτερη ή ευρύτερη, δεν έχει σημασία.
Είναι η ζώνη τεντώματος που σπρώχνει τη ρίζα περαιτέρω στο έδαφος. Όταν τα κύτταρα αυτής της ζώνης γεμίσουν με νερό, τεντώνονται σε μήκος και αυτό συμβαίνει μέχρι να σκληρύνουν τελικά τα κύτταρα και να εισέλθουν στη ζώνη απορρόφησης. Παρεμπιπτόντως, αυτή η περιοχή είναι στην πραγματικότητα διάφανη στην εμφάνιση.
Στο σημείο που κάποτε υπήρχε ζώνη τεντώματος, αρχίζουν να σχηματίζονται τρίχες. Αλλά πάνω, μπροστά από τη ζώνη αγωγιμότητας, την ίδια στιγμή αρχίζουν να πεθαίνουν. Έτσι η ζώνη αναρρόφησης μετακινείται αφού σπρώξει τη ρίζα στο έδαφος. Ο αριθμός των τριχών ανά τετραγωνικό χιλιοστό είναι σε εκατοντάδες.
Η ζώνη αναρρόφησης είναι το πιο σημαντικό μέρος της ρίζας για τη ζωή των φυτών
Οι τρίχες των ριζών των φυτών, όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, απορροφούν νερό από το έδαφος, μέταλλα διαλυμένα στο νερό, τα οποία είναι απαραίτητα για τη σωστή ανάπτυξη. Επομένως, ας σταθούμε σε αυτή τη ριζική ζώνη και ας την εξετάσουμε με περισσότερες λεπτομέρειες.
Τι είναι η τρίχα ρίζας;
Ποια είναι η λειτουργία των τριχών της ρίζας, έχουμε ήδη καταλάβει χονδρικά. Τώρα ήρθε η ώρα να καταλάβουμε πώς συμβαίνειλόγω των χαρακτηριστικών της δομής αυτών των τριχών, είναι δυνατή η απορρόφηση ουσιών από το έδαφος. Οποιαδήποτε τρίχα ρίζας, η οποία, καταρχήν, χρειάζεται μόνο τρεις γραμμές για να περιγραφεί, είναι στην πραγματικότητα πολύ σημαντική.
Το μήκος μιας τέτοιας τρίχας είναι αρκετά μικρό και κυμαίνεται από 0,1-8 mm, σύμφωνα με άλλες πηγές - 0,06-10 mm. Η διάμετρος της τρίχας μπορεί να κυμαίνεται από πέντε έως εβδομήντα μικρόμετρα. Αν μιλάμε για τη δομή των τριχών της ρίζας, τότε αυτά είναι, ως επί το πλείστον, επιμήκη κύτταρα του ριζικού δέρματος. Σχεδόν όλο αυτό το κύτταρο είναι ένα κενοτόπιο, γύρω από το οποίο υπάρχει ένα λεπτό στρώμα κυτταροπλάσματος, και το οποίο περιέχει τον πυρήνα του κυττάρου. Βρίσκεται στο κυτταρόπλασμα έτσι ώστε να βρίσκεται στην κορυφή της τρίχας.
Δομή ζώνης αναρρόφησης
Αν κάνουμε μια διατομή, θα δούμε την παρουσία τριών κύριων τμημάτων - αυτός είναι ο κεντρικός κύλινδρος, ο φλοιός και η εξωτερική επικάλυψη σε μορφή λεπτού δέρματος, πάνω στο οποίο σχηματίζονται τρίχες ρίζας. Η ζώνη αναρρόφησης ξεκινά με τα κύτταρα του δέρματος καλυμμένα με βλέννα, στα οποία προσκολλάται το χώμα. Έτσι, διευκολύνεται η απορρόφηση ζωτικών ουσιών από το έδαφος. Ακολουθεί το στρώμα του φλοιού, το οποίο λειτουργεί ως προστάτης του κεντρικού κυλίνδρου, ο δημιουργός των ενώσεων βιταμινών και ο θεματοφύλακας των αποθεματικών ουσιών, τις περισσότερες φορές του αμύλου. Ο κεντρικός κύλινδρος είναι ένας αγώγιμος ιστός μέσω του οποίου όλα τα στοιχεία που απορροφήθηκαν και δημιουργήθηκαν στα δύο προηγούμενα τμήματα κινούνται προς τα πάνω μέσα στο φυτό.
Απορρόφηση και αποδέσμευση
Για να κατανοήσετε πώς οι τρίχες της ρίζας παρέχουν απορρόφηση ουσιών από το έδαφος, αξίζει να αναφέρουμε δύο χαρακτηριστικά. Το πρώτο είναι τα τριχωτά κύτταραμπορεί να τυλίξει ένα σωματίδιο της γης και κυριολεκτικά να αναπτυχθεί μαζί με αυτό. Το δεύτερο - για καλύτερη απορρόφηση, οι τρίχες εκκρίνουν διάφορα οξέα (οξαλικό, μηλικό, ανθρακικό). Αυτά τα δύο χαρακτηριστικά είναι βασικά στη διαδικασία της θρέψης των φυτών.
Διαστάσεις του ριζικού συστήματος τρίχας
Καταλάβαμε τη λειτουργία των τριχών της ρίζας. Αλλά εδώ είναι το ερώτημα: Πώς είναι τόσο πενιχρές (θυμηθείτε, το μέγεθος μιας τρίχας ρίζας είναι 0,1-8 mm) ικανές να ταΐσουν, για παράδειγμα, μια τεράστια σημύδα; Η απάντηση αποδεικνύεται απλή. Παίρνουν όχι από το μέγεθος, αλλά από την ποσότητα. Αν μιλάμε για το βλαστό της σίκαλης, που είναι τεσσάρων μηνών, τότε έχει περίπου … 14 δισεκατομμύρια τρίχες ρίζας. Αυτό είναι μόνο δέκα χιλιάδες χιλιόμετρα ενός νήματος που απορροφά τα πάντα και τα πάντα στο πέρασμά του, με μια περιοχή απορρόφησης, παρεμπιπτόντως, στην περιοχή των τετρακοσίων τετραγωνικών μέτρων. Τι μπορούμε να πούμε για τα τεράστια φυτά, το ριζικό σύστημα των οποίων θα εξαπλωθεί για πολλά μέτρα γύρω από τον κορμό στα ανώτερα στρώματα της γης (για παράδειγμα, οι ρίζες μιας καρυδιάς εκτείνονται έως και είκοσι μέτρα γύρω από τον εαυτό τους) ή εκείνα που παίρνουν ρίζα βαθιά μέσα στο έδαφος (το ίδιο καρύδι ένα καρύδι μπορεί να διεισδύσει σε βάθος έξι έως επτά μέτρων).
Η καρυδιά που δίνεται ως παράδειγμα στερεώνει καλά το έδαφος και το προστατεύει από κατολισθήσεις ακριβώς χάρη στο ριζικό της σύστημα. Ένα άτομο χρησιμοποιεί αυτά τα χαρακτηριστικά για να σώσει περιοχές που κινδυνεύουν από κατολισθήσεις, και επίσης άσκοπα, το ίδιο άτομο κόβει τα δάση που κρατούν τις ρίζες τους.υψίπεδα.
Διάρκεια ζωής ρίζας μαλλιών
Ο σχηματισμός τέτοιων ριζικών οργάνων συμβαίνει σχετικά γρήγορα. Μερικές φορές κάτι για μια μέρα είναι αρκετό για αυτό - οι όροι είναι διαφορετικοί για κάθε φυτό. Όμως οι τρίχες ζουν δέκα με είκοσι μέρες. Αντικαθίστανται σταδιακά από νέα, που αναπτύσσονται μετά την προώθηση της ρίζας στο έδαφος στο σημείο όπου η ζώνη ανάπτυξης της ρίζας έχει τραχύνει, μετακινούμενοι πιο πίσω από το καπάκι της ρίζας.
Έτσι, μάθαμε ποια είναι η λειτουργία των τριχών της ρίζας, χωρίς να εμβαθύνουμε στην ορολογία των βιολογικών επιστημών, η οποία είναι δύσκολη για τα απλά αυτιά, και, επιπλέον, να λάβουμε υπόψη τα επιμέρους χαρακτηριστικά του ριζικού συστήματος ως ολόκληρη στην πορεία.
