Funcțiile rădăcinii. Rădăcina este organul principal al unei plante superioare. Funcțiile rădăcinilor sunt următoarele:

Ele absorb apa și sărurile minerale dizolvate în acesta din sol și le transportă în sus pe tulpină, frunze și organe reproducătoare. Funcția de aspirație este îndeplinită de firele de păr radiculare (sau micorize) situate în zona de aspirație.

Datorită puterii lor mari, ancorează planta în sol.

Prin interacțiunea apei, ionilor de săruri minerale și produșii fotosintezei se sintetizează produsele metabolismului primar și secundar.
Sub influența presiunii radiculare și a transpirației, ionii soluțiilor apoase de substanțe minerale și substanțe organice se deplasează în sus prin vasele xilemului rădăcinii în tulpină și frunze.
Sunt depozitate în rădăcini nutrienti(amidon, inulină etc.).
Biosinteza metaboliților secundari (alcaloizi, hormoni și alte substanțe biologic active) are loc în rădăcini.
Substanțele de creștere (gibereline etc.) sintetizate în zonele meristematice ale rădăcinilor sunt necesare pentru creșterea și dezvoltarea părților supraterane ale plantei.
Datorită rădăcinilor, apare simbioza cu microorganismele solului - bacterii și ciuperci.
Cu ajutorul rădăcinilor are loc înmulțirea vegetativă a multor plante.

10. Unele rădăcini îndeplinesc funcția de organ respirator (Monstera, Philodendron etc.).

11. Rădăcinile unui număr de plante îndeplinesc funcția de rădăcini „stilted” (ficus banyan, pandanus etc.).

12. Rădăcina este capabilă de metamorfoză (îngroșările rădăcinii principale formează „culturi de rădăcină” în morcovi, pătrunjel etc.; îngroșările rădăcinilor laterale sau adventive formează tuberculi de rădăcină în dalii, arahide, chistyaka etc., scurtarea rădăcinilor în plante bulboase).

Rădăcina este un organ axial, de obicei de formă cilindrică, cu simetrie radială și geotrop. Crește atâta timp cât se păstrează meristemul apical, acoperit cu un capac de rădăcină. Pe rădăcină, spre deosebire de lăstar, frunzele nu se formează niciodată, ci, la fel ca lăstarul, ramurile rădăcinii, formând sistemul rădăcină.

Sistemul radicular este colecția de rădăcini ale unei plante. Natura sistemului radicular depinde de raportul de creștere al rădăcinilor principale, laterale și adventive.

^ Tipuri de rădăcini și sisteme radiculare.În embrionul seminței, toate organele plantei sunt la început. Rădăcina principală sau prima se dezvoltă din rădăcină embrionară. Rădăcina principală este situată în centrul întregului sistem radicular, tulpina servește ca o continuare a rădăcinii și împreună formează o axă de ordinul întâi. Zona de la granița dintre rădăcina principală și tulpină se numește guler de rădăcină. Această trecere de la tulpină la rădăcină se remarcă prin diferitele grosimi ale tulpinii și rădăcinii: tulpina este mai groasă decât rădăcina. Secțiunea tulpinii de la gulerul rădăcinii până la primele frunze embrionare - cotiledoane se numește genunchi hipocotiledonat sau hipocotil. De la rădăcina principală se extind în lateral rădăcinile laterale următoarele comenzi. Acest sistem rădăcină se numește miez La multe plante dicotiledonate este capabil să se ramifice. Un sistem radicular ramificat este un tip de sistem radicular. Ramificarea laterală a rădăcinii se caracterizează prin faptul că rădăcinile noi sunt așezate la o anumită distanță de apex și se formează endogen - în țesuturile interne ale rădăcinii părinte de ordinul precedent, datorită activității periciclului. Cu cât rădăcinile laterale se extind de la rădăcina principală, cu atât suprafața nutritivă a plantei este mai mare, motiv pentru care există tehnici agricole, sporind capacitatea rădăcinii principale de a forma laterale, de exemplu ciupirea sau scufundare rădăcina principală cu l/3 din lungimea sa. După scufundare de ceva timp, rădăcina principală încetează să crească în lungime, în timp ce rădăcinile laterale cresc intens.

La plantele dicotiledonate, rădăcina principală, de regulă, persistă pe tot parcursul vieții în monocotiledonate, rădăcina embrionară moare rapid, rădăcina principală nu se dezvoltă și lăstarii se formează de la bază; propoziții subordonate rădăcini care au și ramuri din primul, al doilea etc. ordine de mărime. Acest sistem rădăcină se numește fibros. Rădăcinile adventive, ca și cele laterale, se formează endogen. Se pot forma pe tulpini și frunze. Capacitatea plantelor de a dezvolta rădăcini adventive este utilizată pe scară largă în cultivarea plantelor pentru înmulțirea vegetativă a plantelor (înmulțire prin butași de tulpină și frunze). Overground butași de tulpină propaga salcie, plop, arțar, coacăz negru etc.; butași de frunze - violet Uzambara, sau Saintpaulia, unele tipuri de begonii. Mulți oameni se propagă prin butași subterani de lăstari modificați (rizomi). plante medicinale, de exemplu, lacramioare, rozmarin etc. Unele plante formează multe rădăcini adventive atunci când colind partea inferioară a tulpinii (cartofi, varză, porumb etc.), creând astfel o nutriție suplimentară.

La plantele cu spori superioare (mușchi, coada calului, ferigi), rădăcina principală nu apare deloc în ele, care se extind din rizom; La multe plante erbacee rizomatoase dicotiledonate, rădăcina principală moare adesea și predomină un sistem de rădăcini adventive care se extinde din rizomi (munic, urzică, ranuncul târâtor etc.).

În ceea ce privește adâncimea de pătrundere în sol, primul loc revine sistemului radicular: adâncimea record de pătrundere a rădăcinii, conform unor informații, ajunge la 120 m! Cu toate acestea, sistemul radicular fibros, având un aranjament radicular în principal superficial, ajută la crearea unei acoperiri de gazon și previne eroziunea solului.

Lungimea totală a rădăcinilor din sistemul radicular variază, unele rădăcini ajungând la câteva zeci sau chiar sute de kilometri. De exemplu, în grâu, lungimea tuturor firelor de păr rădăcină ajunge la 20 km, iar în secară de iarnă, lungimea totală a rădăcinilor primului, al doilea și al treilea ordine este de peste 180 km, iar cu adăugarea rădăcinilor de ordinul al patrulea - 623 km. În ciuda faptului că rădăcina crește pe tot parcursul vieții, creșterea sa este limitată de influența rădăcinilor altor plante.

Gradul de dezvoltare a sistemelor radiculare pe soluri diferite variază în diferite zone naturale. Deci, în deserturi nisipoase unde zac adânc ape subterane, rădăcinile unor plante merg până la o adâncime de 40 m sau mai mult (iarba de selină, aținul prosopis din familia leguminoaselor etc.). Plantele efemere semi-desertice au superficial sistemul radicular, care este adaptat să absoarbă rapid umiditatea de primăvară timpurie, ceea ce este destul de suficient pentru trecerea rapidă a tuturor fazelor de creștere a plantelor. Pe podzolurile argiloase, slab aerate din zona pădurii taiga, sistemul radicular al plantelor este concentrat în proporție de 90% în stratul de suprafață al solului (10-15 cm), plantele au „rădăcini de hrănire” (molid norvegian). De exemplu, saxaul are rădăcini în timpuri diferite anii folosesc umiditatea din diferite orizonturi.

Un factor foarte important în distribuția sistemului radicular este umiditatea. Direcția rădăcinilor se îndreaptă spre umiditate mai mare, dar în apă și în solul îmbibat cu apă rădăcinile se ramifică mult mai slab.

Gradul de dezvoltare a sistemelor radiculare, adâncimea de penetrare a rădăcinii și alte caracteristici plastice ale rădăcinii depind de condițiile externe și, în același timp, sunt atribuite ereditar fiecărei specii de plante.

^ Zonele rădăcinilor tinere. La o rădăcină tânără există: 1) o zonă de diviziune acoperită de capacul rădăcinii; 2) zona de alungire a celulei sau zona de creștere; 3) zona de aspirație sau zona părului rădăcină; 4) zona conductoare.

^ Zona de diviziune este vârful rădăcinii, acoperit la exterior capac rădăcină, protejând meristemul apical sau apical. Vârful rădăcinii tinere este alunecos la atingere din cauza mucusului secretat de celule. Pe măsură ce rădăcina crește în lungime, mucilagiul reduce frecarea dintre vârful rădăcinii și sol. Potrivit academicianului V.L. Komarov, capacul rădăcinii „sapă pământul”, protejează celulele care se divide ale meristemului de deteriorare mecanicăși, de asemenea, controale geotropism pozitiv rădăcina însăși, adică favorizează creșterea rădăcinii și pătrunderea ei adânc în sol. Capul rădăcinii este format din celule vii de parenchim în care sunt prezenți boabe de amidon. Sub capac există o zonă de diviziune, sau con de creștere a rădăcinilor, reprezentat de ţesutul educaţional primar (meristem). Ca rezultat al diviziunii active a meristemului apical al rădăcinii, se formează toate celelalte zone și țesuturi ale rădăcinii. Zona de divizare a unei rădăcini tinere are doar 1 mm lungime. Se deosebește de alte zone ca aspect prin culoarea galbenă.

^Zonă de întindere, sau zona de crestere, lungime de câțiva milimetri, aspect transparent, constând din celule practic nedivizate, dar care se întind pe direcția longitudinală. Celulele cresc în dimensiune și în ele apar vacuole. Celulele sunt caracterizate de turgescență ridicată. În zona de întindere, țesuturile conductoare primare se diferențiază și încep să se formeze țesuturi permanente rădăcină

Deasupra zonei de întindere se află zona de aspiratie. Lungimea sa este de 5 - 20 mm. Zona de absorbție este reprezentată de firele de păr radiculare - excrescențe ale celulelor epidermice. Cu ajutorul firelor de păr din rădăcină, apa și soluțiile sărate sunt absorbite din sol. Cu cât firele de păr sunt mai numeroase, cu atât suprafața de absorbție a rădăcinii este mai mare. Aproximativ 400 de fire de păr rădăcină pot fi localizate la 1 mm lângă suprafața rădăcinii. Firele de păr sunt de scurtă durată, trăiesc 10 - 20 de zile, după care mor. Lungimea firelor de păr rădăcină diferite plante de la 0,5 - 1,0 cm firele de păr rădăcină tineri se formează deasupra zonei de alungire și mor deasupra zonei de absorbție, astfel încât zona firelor de păr rădăcină se mișcă în mod constant pe măsură ce rădăcina crește, iar planta este capabilă să absoarbă apa și nutrienții dizolvați în ea din diferite soluri. orizonturi .

Deasupra zonei de aspirație începe zona de conducere sau zona rădăcinilor laterale. Apa și soluțiile de sare absorbite de rădăcină sunt transportate prin vasele lemnului în sus către părțile supraterane ale plantei.

Nu există granițe clare între zonele rădăcinilor, dar se observă o tranziție treptată.

6. Metamorfozele rădăcinilor. Semnificația lor biologică. Micorize. Majoritatea plantelor din același sistem de rădăcină au diferit înălţimeŞi supt absolvire. Vârfurile de creștere sunt de obicei mai puternice, se lungesc rapid și se deplasează mai adânc în sol. Zona lor de alungire este bine definită, iar meristemele apicale lucrează energetic. Suge terminații care apar în cantitati mari pe rădăcinile în creștere, se alungesc încet, iar meristemele lor apicale aproape nu mai funcționează. Terminațiile de suge par să se oprească în sol și să-l „sug” intens.

U plante lemnoase distinge între gros scheleticeŞi semischeletice rădăcini pe care de scurtă durată lobii rădăcinii. Compoziția lobilor rădăcinii, care se înlocuiesc continuu, include terminații de creștere și suge.

Dacă rădăcinile îndeplinesc funcții speciale, structura lor se schimbă. Se numește o modificare bruscă, fixată ereditar, a unui organ, cauzată de o schimbare a funcțiilor metamorfoză. Modificările rădăcinilor sunt foarte diverse.

Rădăcinile multor plante formează o simbioză cu hifele ciupercilor din sol, numite micorize(„rădăcină de ciupercă”). Micorizele se formează pe rădăcinile supte din zona de absorbție. Componenta fungică face ca rădăcinile să obțină mai ușor apă și elemente minerale din sol, adesea, hifele fungice înlocuiesc firele de păr de rădăcină. La rândul său, ciuperca primește carbohidrați și alți nutrienți de la plantă. Există două tipuri principale de micorize. Hife ectotrofice micorizele formează o teacă care învăluie rădăcina din exterior. Ectomicoriza este răspândită în copaci și arbuști. Endotrofic micoriza apare în principal în plante erbacee. Endomicoriza este situată în interiorul rădăcinii; hifele pătrund în celulele parenchimului scoarței. Nutriția micotrofică este foarte răspândită. Unele plante, cum ar fi orhideele, nu pot exista deloc fără simbioză cu ciuperci.

Pe rădăcinile leguminoaselor apar formațiuni speciale - noduli, în care se instalează bacterii din genul Rhizobium. Aceste microorganisme sunt capabile să asimileze azotul molecular atmosferic, transformându-l într-o stare legată. Unele dintre substanțele sintetizate în noduli sunt absorbite de plante, iar bacteriile, la rândul lor, folosesc substanțele găsite în rădăcini. Această simbioză are mare valoare pentru agricultura. Plante leguminoase Datorită unei surse suplimentare de azot, acestea sunt bogate în proteine. Ele furnizează produse alimentare și furajere valoroase și îmbogățesc solul cu substanțe azotate.

Foarte răspândit stocarea rădăcini. Sunt de obicei îngroșate și foarte parenchimalizate. Se numesc rădăcini adventive puternic îngroșate conuri de rădăcină, sau tuberculi de rădăcină(dalie, niște orhidee). În multe, mai des bienale, plante cu un sistem de rădăcină robinet, apare o formațiune numită legumă rădăcină. Atât rădăcina principală, cât și partea inferioară a tulpinii participă la formarea culturii de rădăcină. La morcovi, aproape întreaga rădăcină este formată din rădăcină la napi, rădăcina formează doar cel mai mult partea de jos legumă rădăcină ( orez. 4.12).

Rădăcini plante cultivate a apărut ca urmare a selecției pe termen lung. La culturile rădăcinoase, parenchimul de depozitare este foarte dezvoltat și țesuturile mecanice au dispărut. La morcovi, patrunjel si alte umbelifere, parenchimul este foarte dezvoltat in floem; în napi, ridichi și alte legume crucifere - în xilem. La sfeclă, substanțele de rezervă se depun în parenchimul format prin activitatea mai multor straturi suplimentare de cambium ( orez. 4.12).

Se formează multe plante bulboase și rizomatoase retractoare, sau contractilă rădăcini ( orez. 4.13, 1). Ele pot scurta și atrage lăstarul în sol la adâncimea optimă în timpul secetei de vară sau înghețurile de iarnă. Rădăcinile retractante au baze îngroșate cu rugozitate transversală.

Respirator rădăcini, sau pneumatofori (orez. 4.13, 2) se formează la unele plante lemnoase tropicale care trăiesc în condiții de lipsă de oxigen (Taxodium, sau chiparos de mlaștină; plante de mangrove care trăiesc de-a lungul țărmurilor mlăștinoase ale coastelor oceanului). Pneumatoforii cresc vertical în sus și ies deasupra suprafeței solului. Printr-un sistem de găuri în aceste rădăcini asociate cu aerenchimul, aerul pătrunde în organele subacvatice.

La unele plante, pentru a menține lăstarii în aer, suplimentar de sprijin rădăcini. Se extind de la ramurile orizontale ale coroanei și, ajungând la suprafața solului, se ramifică intens, transformându-se în formațiuni columnare care susțin coroana copacului ( coloană rădăcini de banian) ( orez. 4.15, 2). Stilate rădăcinile se extind din părțile inferioare ale tulpinii, dând stabilitate tulpinii. Ele se formează în plante de mangrove, comunități de plante care se dezvoltă pe țărmurile tropicale ale oceanelor inundate în timpul valului înalt ( orez. 4.15, 3), precum și în porumb ( orez. 4.15, 1). Se formează plante cauciucate Ficus în formă de scândură rădăcini. Spre deosebire de cele columnare și stilizate, acestea nu sunt de origine accidentală, ci rădăcini laterale.

Orez. 4.15. ^ Sprijină rădăcini: 1 – rădăcini de porumb cu stil; 2 – rădăcini columnare ale arborelui banian; 3 – rădăcini stilizate de rhizophora ( pr– zona de maree înaltă; din– zona de maree joasă; nămol– suprafaţa fundului noroios).

Conceptul de evadare. Diviziunea morfologică a lăstarului. Noduri și internoduri. Creșterea apicală a lăstarului. Structura și activitatea conului de creștere. Un lăstar este o tulpină cu frunze și muguri situate pe ea.

Zonele tulpinii unde se dezvoltă frunzele se numesc noduri.
Secțiuni ale tulpinii între două noduri cele mai apropiate numite internoduri.
Unghiul dintre o frunză și un internod deasupra numita axila frunzei.
În axila frunzei se formează un mugure axilar. Evadarea constă în repetarea secțiunilor - metameri.
Un metamer include un internod, un nod, o frunză și un mugure axilar. Un lăstar este un complex format dintr-o tulpină și frunze. Lăstarul primar începe în embrion, unde este reprezentat de un mugure. Mugurele este format dintr-o tulpină embrionară - epicotil, un meristem apical și una sau mai multe primordii de frunze (primordii de frunze). Pe măsură ce sămânța germinează, tulpina se prelungește. Primordiile de frunze noi se dezvoltă din meristemul apical, din primordii de frunze se dezvoltă frunzele şi axilele frunzelor se formează primordii renale. Acest algoritm de dezvoltare poate fi repetat de mai multe ori în timpul formării sistemului lăstarilor plantei.

Într-un lăstar format, se disting nodurile - partea lăstarului în care frunza se conectează la tulpină; internoduri - parte a lăstarului dintre noduri, de obicei parte a tulpinii; axile frunzelor - unghiul dintre frunză și partea ascendentă a tulpinii.

Mugurii fac, de asemenea, parte din lăstar. Acesta este, în primul rând, mugurul apical, reprezentând conul de creștere al lăstarului. ÎN axilele frunzelor La plantele cu semințe se formează muguri axilari sau laterali. Dacă se dezvoltă unul deasupra celuilalt (caprifoi, nuc, Robinia etc.), se numesc serial. Dacă mugurii se dezvoltă în axilele frunzelor unul lângă altul (prune, cereale etc.), atunci se numesc colaterali. Mugurii se pot forma endogen în zona internodurilor. Acești muguri se numesc muguri accesorii.

Copacii și arbuștii din climatul rece și temperat formează muguri de iarnă sau latenți, care sunt adesea numiți muguri. Din acești muguri se dezvoltă lăstari noi în anul următor. Frunzele exterioare ale acestor muguri se dezvoltă de obicei în solzi de muguri, care protejează părțile interioare ale mugurilor de deteriorare.

În ierburile perene se formează și muguri de iernare sau latenți, pe acele organe care nu mor în timpul iernii, adică. pe rizomi, la baza tulpinilor etc. Acești muguri se numesc muguri de reînnoire. Din ele se dezvoltă lăstari de deasupra pământului primăvara.

Toți mugurii de mai sus sunt numiți vegetativi. Astfel de muguri constau dintr-un apex, noduri rudimentare, internoduri rudimentare, primordii de frunze, deasupra cărora se pot dezvolta primordii de muguri și frunze rudimentare.

Dintr-un mugure care nu are primordii renale, unul simplu sau neramificat evadare. Dintr-un mugure cu primordii renale o ramificată evadare.

În plus, plantele cu semințe au și muguri generatori. Aceștia sunt muguri florali și muguri care dau naștere la conuri de gimnosperme. Ele diferă de cele vegetative prin aspect. Pe lângă vârf, internoduri rudimentare și noduri rudimentare, astfel de muguri au primordii, care dau naștere unor părți ale florii sau părți ale conurilor. La mugurii care dau naștere la inflorescențe se formează primordii florale.

În cele din urmă, există așa-numiții muguri mixți, din care se formează lăstari cu frunze cu flori.

Caracteristicile morfologice ale lăstarilor implică o descriere a structurii nodurilor, internodurilor și mugurilor. Trebuie indicat tipul de aranjare a frunzelor. La majoritatea plantelor este alternativă - există o frunză pe nod, dar poate fi opusă sau spiralată. Un anumit tip de aranjare a frunzelor formează un mozaic de frunze, ceea ce permite în cel mai bun mod posibil utilizați spațiul pentru a asigura o iluminare uniformă a foii.

Procesul de creștere și dezvoltare a lăstarilor este, de asemenea, asociat cu împărțirea frunzelor în trei categorii: frunze inferioare, frunzele mijlocii, frunze apicale sau superioare. Când se descriu morfologic frunzele, frunzele mijlocii sunt de obicei descrise, dar complete descriere morfologică necesită o descriere separată a tuturor categoriilor de frunze, deoarece chiar frunzele mijlocii pe o fotografie au diferențe. Acest fenomen se numește heterofilie sau heterofilie.

Creșterea lăstarilor apicali - creșterea lăstarilor în lungime datorită modificării conului de creștere, inițiere și creștere a frunzelor rudimentare la baza acestuia. În timpul procesului de modificare, conul de creștere crește în lungime, devine mai complex și își schimbă forma.

Bud. Aceasta este o filmare rudimentară. Este format dintr-un ax meristematic care se termină într-un con de creștere (tulpină rudimentară) și primordii de frunze (frunze rudimentare), adică o serie de metamere embrionare. Frunzele diferențiate situate dedesubt acoperă conul de creștere și primordiile. Așa funcționează mugurele vegetativ. În mugurele vegetativ-reproductiv, conul de creștere se transformă într-o floare rudimentară sau inflorescență rudimentară. Mugurii reproductivi (florali) constau numai dintr-o floare sau inflorescență rudimentară și nu au primordii de frunze fotosintetice.

13. Lăstari metamorfozați.

Apariția lor este adesea asociată cu funcțiile de depozitare a produselor de rezervă, transport conditii nefavorabile ani, înmulțirea vegetativă.

Rizom este un lăstar subteran peren cu direcție de creștere orizontală, ascendentă sau verticală, care îndeplinește funcțiile de acumulare a produselor de rezervă, de reînnoire și de înmulțire vegetativă. Rizomul are frunze reduse sub formă de solzi, muguri și rădăcini adventive. Produsele de rezervă se acumulează în partea de tulpină. Creșterea și ramificarea au loc în același mod ca într-un lăstar obișnuit. Rizomul se distinge de rădăcină prin prezența frunzelor și absența unui capac de rădăcină la vârf. Rizomul poate fi lung și subțire (iarba de grâu) sau scurt și gros. În fiecare an, lăstarii anuali supraterani se formează din muguri apicali și axilari. Părțile vechi ale rizomului mor treptat. Plantele cu rizomi orizontali lungi care formează mulți lăstari supraterani ocupă rapid o suprafață mare, iar dacă sunt buruieni (iarba de grâu), atunci controlul lor este destul de dificil. Astfel de plante sunt folosite pentru consolidarea nisipului (grasswort, aristida). În agricultura de luncă, cerealele cu rizomi orizontali lungi se numesc rizomi (iarbă îndoită, iarbă albastră), iar cele cu rizomi scurti se numesc tufișuri (timotei, iarbă albă). Rizomii se găsesc în principal în plantele erbacee perene, dar uneori în arbuști (euonymus) și arbuști (afine, afine).

Tubercul- aceasta este partea îngroșată a lăstarului, un recipient pentru produsele de rezervă. Tuberculii pot fi supraterani sau subteran.

Tubercul suprateran Este o îngroșare a lăstarului principal (gus-rabe) sau lateral (orhidee tropicale) și poartă frunze normale.

tubercul subteran- îngroșarea hipocotilului (ciclamenului) sau a lăstarului subteran de scurtă durată - stolon (cartofi). Frunzele de pe tuberculul subteran sunt reduse la axile lor sunt muguri numiti muguri.

Stolon suprateran- Acesta este un lăstar târâtor de scurtă durată, care servește pentru distribuție (preluarea teritoriului) și înmulțire vegetativă. Are internoduri lungi și frunze verzi. La noduri se formează rădăcini adventive, iar din mugurul apical se formează un lăstar scurtat (rozetă), care continuă să existe independent după moartea stolonului. Stolonul suprateran crește simpodial. Stolonii de deasupra pământului, care și-au pierdut funcția de fotosinteză și îndeplinesc în principal funcția de înmulțire vegetativă, se numesc uneori mustață (căpșuni).

Bec- aceasta este o tulpină scurtată (partea de jos), care poartă numeroase frunze, strâns distanțate și rădăcini adventive. În partea de sus a de jos există un mugur. La multe plante (ceapă, lalele, zambile etc.), din acest mugure se formează un lăstar suprateran, iar din mugurul axilar lateral se formează un bulb nou. Solzii exterioare sunt în cele mai multe cazuri uscate, peliculoase și performante functie de protectie, intern - cărnos, umplut cu produse de rezervă. Forma becului este sferică, ovoidă, turtită etc.

Corm arată ca o ceapă, dar toți solzii ei sunt uscati, iar produsele de rezervă sunt depuse în partea de tulpină (șofran, gladiol).

spini au origini diferite- dintr-un lăstar (măr, par, ghimpe, păducel, lăcustă cu miere, citrice), frunză (arpaș) sau părți ale acesteia: rahis (astragalus), stipule (salcâm alb), parte din limb (Asteraceae). Spinii sunt caracteristici plantelor din habitatele calde și uscate.

Mustață sunt formate dintr-un lăstar (struguri), o frunză sau părți ale acesteia: rahis și mai multe frunze (mazăre), plăci (barbie), stipule (sarsaparila). Servește pentru atașarea unui suport.

Filocladia- Aceștia sunt lăstari plate în formă de frunză, localizați în axilele frunzelor reduse. Pe ele se formează flori. Se găsesc în plante în principal în habitate aride (ruscus, phyllanthus). Dispozitive de capcană- frunze modificate caracteristice plantelor insectivore (roză, muște). Au forma de ulcioare, urne, bule sau farfurii de trântire și de înfășurare. Insectele mici care intră în ele mor, sunt dizolvate de enzime și sunt consumate de plante, în principal, ca o sursă suplimentară de minerale.

Rădăcină. Funcții. Tipuri de rădăcini și sisteme radiculare. Structura anatomică a rădăcinii. Mecanismul de intrare a soluției de sol în rădăcină și deplasarea acesteia în tulpină. Modificări la rădăcină. Rolul sărurilor minerale. Conceptul de hidroponie și aeroponică.

Plantele superioare, spre deosebire de cele inferioare, se caracterizează prin împărțirea corpului în organe care îndeplinesc diverse funcții. Există organe vegetative și generative plante superioare.

Vegetativ organele sunt părți ale corpului plantei care îndeplinesc funcții nutriționale și metabolice. Evolutiv, ele au apărut ca urmare a complicației corpului plantelor când au ajuns pe uscat și au stăpânit mediile aerului și solului. Organele vegetative includ rădăcina, tulpina și frunza.

1. Sisteme radiculare și radiculare

Rădăcina este un organ axial al plantelor cu simetrie radială, care crește datorită meristemului apical și nu poartă frunze. Conul de creștere a rădăcinii este protejat de un capac de rădăcină.

Sistemul radicular este colecția de rădăcini ale unei plante. Forma și natura sistemului radicular sunt determinate de relația dintre creșterea și dezvoltarea rădăcinilor principale, laterale și adventive. Rădăcina principală se dezvoltă din rădăcina embrionară și are geotropism pozitiv. Rădăcinile laterale apar pe rădăcinile principale sau adventive sub formă de ramuri. Se caracterizează prin geotropism transversal (diageotropism). Rădăcinile adventive apar pe tulpini, rădăcini și rar pe frunze. În cazul în care planta are rădăcini principale și laterale bine dezvoltate, se formează un sistem de rădăcină principală, care poate conține și rădăcini adventive. Dacă planta dezvoltă predominant rădăcini adventive, iar rădăcina principală este neobservată sau absentă, atunci se formează un sistem radicular fibros.

Funcții root:

Absorbția apei din sol cu săruri minerale dizolvate în acesta Funcția de aspirație este realizată de firele de păr (sau micorizele) situate în zona de aspirație.

Fixarea plantei în sol.

Sinteza produselor de metabolism primar și secundar.

Se realizează biosinteza metaboliților secundari (alcaloizi, hormoni și alte substanțe biologic active).

Presiunea radiculară și transpirația asigură transportul soluțiilor apoase de substanțe minerale prin vasele xilemului radicular (curgere ascendentă), către frunze și organele reproducătoare.

Nutrienții de rezervă (amidon, inulină) se depun în rădăcini.

Ei sintetizează substanțe de creștere în zonele meristematice necesare creșterii și dezvoltării părților supraterane ale plantei.

Ei realizează simbioză cu microorganismele solului - bacterii și ciuperci.

Asigură înmulțirea vegetativă.

La unele plante (Monstera, Philodendron) ele funcționează ca organ respirator.

Modificări la rădăcină. Foarte des, rădăcinile îndeplinesc funcții speciale, iar în legătură cu aceasta suferă modificări sau metamorfoze. Metamorfozele rădăcinilor sunt fixate ereditar.

retractil (contractil) Rădăcinile plantelor bulboase servesc la scufundarea bulbului în sol.

Stockers rădăcinile sunt îngroşate şi foarte parenchimatizate. Datorită acumulării de substanțe de rezervă, aceștia dobândesc ceapă, în formă de con, tuberoase și alte forme. Rădăcinile de depozitare includ 1) rădăciniîn plante bienale. La formarea lor iau parte nu numai rădăcina, ci și tulpina (morcovi, napi, sfeclă). 2) tuberculii de rădăcină - îngroșarea rădăcinilor adventive. Se mai numesc si ei conuri de rădăcină(dalie, cartof dulce, chistyak). Necesar pentru apariția timpurie a florilor mari.

Roots - remorci au plante cățărătoare (iedera).

Rădăcini aeriene caracteristice epifitelor (orhideelor). Ele asigură plantei absorbția apei și a mineralelor din aerul umed.

Respirator plantele care cresc în soluri mlăștinoase au rădăcini. Aceste rădăcini se ridică deasupra suprafeței solului și alimentează părțile subterane ale plantei cu aer.

Stilate rădăcinile se formează în copacii care cresc în zona litorală a mărilor tropicale (mangrove). Întărește plantele în sol instabil.

Micorize– simbioza rădăcinilor plantelor superioare cu ciupercile solului.

noduli - creșteri asemănătoare tumorii ale cortexului radicular ca urmare a simbiozei cu bacteriile nodulare.

Rădăcinile coloane (rădăcini - suporturi) sunt așezate ca rădăcini adventive pe ramurile orizontale ale copacului, ajungând în sol, cresc, susținând coroana. Banyan indian.

Unele plante pereneÎn țesuturile rădăcinii se formează muguri advențiali, care ulterior se dezvoltă în lăstari pământi. Aceste lăstari se numesc lăstarii de rădăcină, si plante - rădăcini de rădăcină(aspen – Populustremula, zmeura – Rubusidaeus, ciulin scroaf – Sonchusarvensis etc.).

Structura anatomică a rădăcinii.

Într-o rădăcină tânără, se disting de obicei 4 zone în direcția longitudinală:

Zona de diviziune 1 – 2 mm. Este reprezentat de vârful conului de creștere, unde are loc diviziunea celulară activă. Este format din celule ale meristemului apical și este acoperit cu un capac de rădăcină. Îndeplinește o funcție de protecție. La contactul cu solul, celulele capacului rădăcinii sunt distruse pentru a forma o teacă mucoasă. Acesta (calota rădăcină) se reface datorită meristemului primar, iar la cereale - datorită unui meristem special - calyptrogen.

Zona de întindere este de câțiva mm. Practic nu există diviziuni celulare. Celulele se întind cât mai mult posibil datorită formării de vacuole.

Zona de aspirație este de câțiva centimetri. Este locul unde are loc diferențierea și specializarea celulelor. Există țesut tegumentar - epiblemă cu fire de păr radiculare. Celulele epibleme (rizoderme) sunt vii, cu un perete subțire de celuloză. Unele celule formează excrescențe lungi - firele de păr din rădăcină. Funcția lor este de a absorbi soluțiile apoase pe întreaga suprafață a pereților exteriori. Prin urmare, lungimea părului este de 0,15 - 8 mm. În medie, de la 100 la 300 de fire de păr radiculare se formează la 1 mm 2 de suprafață a rădăcinii. Mor după 10-20 de zile. joacă un rol mecanic (de sprijin) - servesc ca suport pentru vârful rădăcinii.

Zona locului se întinde până la gulerul rădăcinii și ocupă cea mai mare parte a lungimii rădăcinii. În această zonă există ramificare intensivă a rădăcinii principale și apariția rădăcinilor laterale.

Structura transversală a rădăcinii.

Într-o secțiune transversală, în zona de absorbție a dicotiledonatelor, iar în monocotiledonate, în zona de conducere, se disting trei părți principale: țesutul de absorbție tegumentar, cortexul primar și cilindrul axial central.

Țesut tegumentar-absorbant - rizodermul îndeplinește funcții tegumentare, de absorbție și, de asemenea, parțial, de susținere. Reprezentat de un strat de celule epibleme.

Cortexul radicular primar este cel mai puternic dezvoltat. Constă din exoderm, mezoderm = parenchim al cortexului primar și al endodermului. Celulele exodermice sunt poligonale, strâns adiacente între ele, dispuse pe mai multe rânduri. Pereții lor celulari sunt impregnați cu suberină (suberizare) și lignină (lignificare). Suberin asigura impermeabilitatea celulelor la apa si gaze. Lignina îi dă putere. Apa si sarurile minerale absorbite de rizoderm trec prin celulele exodermice cu pereti subtiri = celule de trecere. Sunt situate sub firele de păr rădăcină. Pe măsură ce celulele rizodermului mor, ectodermul poate îndeplini și o funcție tegumentară.

Mezodermul este situat sub ectoderm și este format din celule vii de parenchim. Ele îndeplinesc o funcție de stocare, precum și funcția de a conduce apa și sărurile dizolvate în ea de la firele de păr rădăcină către cilindrul axial central.

Stratul interior cu un singur rând al cortexului primar este reprezentat de endoderm. Există endoderm cu centuri caspariene și endoderm cu îngroșări în formă de potcoavă.

Endodermul cu centuri caspariene este stadiul inițial al formării endodermului, în care doar pereții radiali ai celulelor sale sunt îngroșați datorită impregnării lor cu lignină și suberina.

La plantele monocotiledonate, pereții celulari ai endodermului sunt în continuare impregnați cu suberină. Ca urmare, doar peretele celular exterior rămâne neîngroșat. Printre aceste celule se observă celule cu membrane subțiri de celuloză. Acestea sunt celule de trecere. Ele sunt de obicei situate vizavi de razele xilemului fasciculului de tip radial.

Se crede că endodermul este o barieră hidraulică, promovând mișcarea mineralelor și a apei din cortexul primar în cilindrul axial central și împiedicând curgerea lor inversă.

Cilindrul axial central este format dintr-un periciclu cu un singur rând și un mănunchi radial vascular-fibros. Periciclul este capabil de activitate meristematică. Formează rădăcini laterale. Mănunchiul fibrovascular este sistemul conducător al rădăcinii. În rădăcinile plantelor dicotiledonate, fasciculul radial este format din 1–5 raze xilem. Monocotiledonele au 6 sau mai multe raze xilem. Rădăcinile nu au miez.

La plantele monocotiledonate, structura rădăcinii nu suferă modificări semnificative în timpul vieții plantei.

Pentru plante dicotiledonate la limita zonei de aspirație și a zonei de întărire (conducție), are loc o tranziție de la primarul clădire secundară rădăcină Procesul de modificări secundare începe cu apariția straturilor de cambium sub zonele floemului primar, în interiorul acestuia. Cambiumul ia naștere din parenchimul slab diferențiat al cilindrului central (stela).

Între razele xilemului primar se formează arce de cambium din celule procambium (meristem lateral), închizându-se pe periciclu. Periciclul formează parțial cambiul și felogenul. Regiunile cambiale care decurg din periciclu formează doar celulele parenchimului razelor medulare. Celulele Cambium depun xilemul secundar spre centru, iar floemul secundar spre exterior. Ca urmare a activității cambiului, între razele xilemului primar se formează fascicule colaterale deschise vascular-fibroase, al căror număr este egal cu numărul de raze ale xilemului primar.

La locul periciclului se formează un cambium de plută (felogen), dând naștere peridermului - țesut tegumentar secundar. dopul izolează cortexul primar de cilindrul axial central. Scoarța moare și este vărsată. Peridermul devine țesutul de acoperire. Și rădăcina este de fapt reprezentată de un cilindru axial central. În chiar centrul cilindrului axial se păstrează raze de xilem primar, cu fascicule vascular-fibroase situate între ele. Complexul de țesuturi din afara cambiului se numește cortex secundar. Că. Structura secundară a rădăcinii este formată din xilem, cambium, scoarță secundară și plută.

Absorbția și transportul apei și mineralelor de către rădăcini.

Absorbția apei din sol și livrarea către organele terestre este una dintre cele mai importante funcții ale rădăcinii, care a apărut în legătură cu accesul la pământ.

Apa intră în plante prin rizoderm, în zona de absorbție, a cărei suprafață este mărită datorită prezenței firelor de păr de rădăcină. În această zonă a rădăcinii se formează xilemul, oferind un flux ascendent de apă și minerale.

Planta absoarbe apa si mineralele independent unele de altele, deoarece aceste procese se bazează pe diferite mecanisme de acţiune. Apa trece în celulele radiculare pasiv prin osmoză. Părul rădăcină conține o vacuolă imensă cu seva celulară. Potențialul său osmotic asigură curgerea apei din soluția de sol în părul rădăcină.

Mineralele pătrund în celulele rădăcinilor în principal ca urmare a transportului activ. Absorbția lor este facilitată de eliberarea de către rădăcină a diverșilor acizi organici, care transformă compușii anorganici într-o formă accesibilă pentru absorbție.

În rădăcină, mișcarea orizontală a apei și a mineralelor are loc în următoarea succesiune: păr rădăcină, celule parenchim cortical, endoderm, pericic, parenchim al cilindrului axial, vasele radiculare. Transportul orizontal al apei și mineralelor are loc în trei moduri:

Calea prin apoplast (un sistem format din spații intercelulare și pereți celulari).

Principala pentru transportul apei si ionilor anorganici.

Calea prin symplast (un sistem de protoplaste celulare conectate prin plasmodesmate). Efectuează transportul substanțelor minerale și organice.

Calea vacuolară este deplasarea de la vacuol la vacuol prin alte componente ale celulelor adiacente (membrane plasmatice, citoplasmă, tonoplast de vacuole). Potrivit numai pentru transportul pe apă. Nesemnificativ pentru rădăcină.

În rădăcină, apa se deplasează prin apoplast către endoderm. Aici, înaintarea sa ulterioară este împiedicată de centurile caspariene, astfel încât mai multă apă pătrunde în stela de-a lungul simplastului prin celulele de trecere ale endodermului. Această schimbare a căilor reglează mișcarea apei și a mineralelor din sol către xilem. În stele, apa nu întâlnește rezistență și pătrunde în vasele conductoare ale xilemului. Transport pe verticală de-a lungul celulelor moarte, deci mișcarea apei este asigurată de activitatea rădăcinii și a frunzelor. Rădăcina furnizează apă vaselor tulpinii sub presiune numită presiune rădăcină. Apare ca urmare a faptului că presiunea osmotică din vasele rădăcinii depășește presiunea osmotică a soluției de sol datorită eliberării active de substanțe minerale și organice în vase de către celulele radiculare. Valoarea sa este de 1 – 3 atm.

Dovada presiunii rădăcinilor este „plânsul plantei” și guttația.

„Plânsul plantelor” este eliberarea de lichid dintr-o tulpină tăiată.

Gutația este eliberarea apei dintr-o plantă intactă prin vârfurile frunzelor atunci când se află într-o atmosferă umedă sau absoarbe intens apa și mineralele din sol.

Forța superioară a mișcării apei este forța de aspirație a frunzelor furnizată de transpirație. Transpirația este evaporarea apei de la suprafața frunzelor. Forța de aspirare a frunzelor copacilor poate ajunge la 15-20 atm.

În vasele de xilem, apa se mișcă sub formă de filamente de apă continue. Există forțe de adeziune (coeziune) între moleculele de apă, ceea ce le face să se miște una după alta. Aderența moleculelor de apă la pereții vaselor (adeziune) asigură un flux capilar ascendent al apei. Forța motrice principală este transpirația.

Pentru dezvoltarea normală a plantelor, rădăcinile trebuie să fie asigurate cu umiditate, acces la aer proaspăt și sărurile minerale necesare. Plantele obțin toate acestea din sol, care este stratul fertil superior al pământului.

Pentru a crește fertilitatea solului, i se adaugă diverse îngrășăminte. Aplicarea îngrășămintelor în timp ce plantele cresc se numește fertilizare.

Există două grupe principale de îngrășăminte:

Îngrășăminte minerale: azot (nitrat, uree, sulfat de amoniu), fosfor (superfosfat), potasiu (clorură de potasiu, cenușă). Îngrășămintele complete conțin azot, fosfor și potasiu.

Îngrășămintele organice sunt substanțe de origine organică (dejecții de grajd, excremente de păsări, turbă, humus).

Îngrășămintele cu azot sunt foarte solubile în apă și favorizează creșterea plantelor. Se aplică pe sol înainte de însămânțare. Pentru coacerea fructelor, creșterea rădăcinilor, bulbii și tuberculii, sunt necesare îngrășăminte cu fosfor și potasiu. Îngrășămintele cu fosfor sunt slab solubile în apă. Se introduc toamna, odata cu gunoiul de grajd. Fosforul și potasiul cresc rezistența la frig a plantelor.

Plantele din sere pot fi cultivate fara sol, intr-un mediu acvatic care contine toate elementele necesare plantei. Această metodă se numește hidroponie.

Există și o metodă de aeroponică - cultura aerului - când sistemul radicular este în aer și irigat periodic cu o soluție nutritivă.

Rădăcina este un organ axial care are simetrie radială și crește în lungime atâta timp cât se păstrează meristemul apical. Rădăcina diferă morfologic de tulpină prin aceea că nu apar niciodată frunze pe ea, iar meristemul apical este acoperit de capacul rădăcinii. Ramificarea și formarea mugurilor advențiali la plantele de lăstari rădăcină se produce în mod endogen (intragen) ca urmare a activității periciclului (meristem lateral primar).

Funcții root:

1) Rădăcina absoarbe apa din sol cu minerale dizolvate în el;

2) joaca rol de ancorare, asigurand planta in sol;

3) servește drept recipient pentru nutrienți;

4) participă la sinteza primară a anumitor substanțe organice;

5) la plantele de lăstari rădăcină îndeplinește funcția de înmulțire vegetativă.

Clasificarea rădăcinilor. În funcție de originea lor, rădăcinile sunt împărțite în principale, adventive și laterale. O rădăcină care se dezvoltă din rădăcina embrionară a unei semințe se numește principal; se numesc rădăcinile care apar pe alte organe ale plantei (tulpină, frunză, floare). propoziții subordonate. Rolul rădăcinilor adventive în viața angiospermelor erbacee este enorm, deoarece la plantele adulte (atât monocotiledone, cât și multe dicotiledonate) sistemul radicular este în principal (sau numai) format din rădăcini adventive. Prezența rădăcinilor adventive pe partea bazală a lăstarilor face posibilă propagarea cu ușurință a plantelor în mod artificial - prin împărțirea lor în lăstari individuali sau grupuri de lăstari cu rădăcini adventive.

La tulpinile tinere, primordiile rădăcinilor adventive se formează endogen - din celulele parenchimului interfascicular, în tulpinile vechi - din parenchimul din apropierea cambiului razelor medulare, adică cambiul de origine parenchimului. Rădăcinile adventive ale tulpinilor de monocotiledone apar în parenchimul care înconjoară mănunchiurile.

Lateral rădăcinile se formează pe rădăcinile principale și adventive. Ca urmare a ramificării lor ulterioare, apar rădăcini laterale de ordin superior. Cel mai adesea, ramificarea are loc până la ordinea al patrulea sau al cincilea.

Se numește colecția tuturor rădăcinilor unei plante sistemul rădăcină.

după origine:

sistemul de rădăcină se dezvoltă din rădăcina embrionară și este reprezentată de rădăcina principală (ordinul I) cu rădăcini laterale de ordinul II și următor. Doar sistemul principal de rădăcină se dezvoltă în mulți arbori și arbuști și în dicotiledonatele erbacee anuale și unele perene;

sistemul radicular accidental se dezvoltă pe tulpini, frunze și uneori pe flori. Această origine a rădăcinilor este considerată mai primitivă, deoarece este caracteristică sporilor superiori, care au doar un sistem de rădăcini adventive. Sistemul de rădăcini adventive la angiosperme este format dintr-o sămânță în care se dezvoltă un protocorm (tubercul embrionar), iar ulterior se dezvoltă pe acesta rădăcini adventive;

sistem radicular mixt răspândită atât în rândul dicotiledonelor, cât și între monocotiledonate. Într-o plantă crescută dintr-o sămânță, sistemul principal de rădăcină se dezvoltă mai întâi, dar creșterea sa nu durează mult - se oprește adesea până în toamna primului sezon de creștere. Până în acest moment, un sistem de rădăcini adventive se dezvoltă în mod constant pe hipocotil, epicotil și metamerele ulterioare ale lăstarilor principale și, ulterior, pe partea bazală a lăstarilor laterali. În funcție de tipul de plantă, acestea sunt inițiate și dezvoltate în anumite părți ale metamerelor (în noduri, sub și deasupra nodurilor, pe internoduri) sau pe toată lungimea lor.

Clasificarea sistemelor radiculare după formă.

Sistemul principal de rădăcină este numit miez dacă rădăcina principală este vizibil mai lungă și mai groasă decât cele laterale;

Cu dimensiuni similare ale rădăcinilor principale și laterale, sistemul radicular fibros. Un sistem radicular mixt poate fi, de asemenea miez, dacă rădăcina principală este semnificativ mai mare decât celelalte, fibros, dacă toate rădăcinile sunt relativ egale ca mărime. Aceiași termeni se aplică și sistemului de rădăcini adventive.

În cadrul aceluiași sistem radicular, rădăcinile îndeplinesc adesea funcții diferite. Există rădăcini scheletice (de susținere, puternice, cu țesuturi mecanice dezvoltate), rădăcini de creștere (cu creștere rapidă, dar puțin ramificate), rădăcini suge (subțiri, de scurtă durată, ramificate intens).

Rădăcina este elementul axial subteran al plantelor, care este partea lor cea mai importantă, principalul lor organ vegetativ. Datorită rădăcinii, planta este fixată în sol și rămâne acolo pe tot parcursul întregului ciclu de viață, și este, de asemenea, furnizat cu apă, minerale și substanțe nutritive conținute în acesta. Sunt diferite tipuriși tipuri de rădăcini. Fiecare dintre ele are propriile sale caracteristici distinctive. În acest articol ne vom uita specii existente rădăcini, tipuri de sisteme radiculare. De asemenea, ne vom familiariza cu trăsăturile lor caracteristice.

Ce tipuri de rădăcini există?

Rădăcina standard este caracterizată printr-o formă asemănătoare firului sau cilindrică îngustă. La multe plante, pe lângă rădăcina principală (principală), se dezvoltă și alte tipuri de rădăcini - laterale și adventive. Să aruncăm o privire mai atentă la ceea ce sunt.

rădăcină principală

Acest organ al plantei se dezvoltă din rădăcina embrionară a semințelor. Există întotdeauna o rădăcină principală (alte tipuri de rădăcini de plante sunt de obicei prezente în plural). Este reținut de plantă pe parcursul întregului ciclu de viață.

Rădăcina este caracterizată de geotropism pozitiv, adică, datorită gravitației, coboară vertical în substrat.

Rădăcini adventive

Adventive sunt tipurile de rădăcini ale plantelor care se formează pe alte organe ale plantelor. Aceste organe pot fi tulpini, frunze, lăstari etc. De exemplu, cerealele au așa-numitele rădăcini adventive primare, care sunt încorporate în tulpina embrionului de semințe. Se dezvoltă în timpul germinării semințelor aproape simultan cu rădăcina principală.

Există, de asemenea, tipuri de rădăcini adventive ale frunzelor (formate ca urmare a înrădăcinării frunzelor), tipuri de tulpini sau nodali (formate din rizomi, noduri supraterane sau subterane ale tulpinii) etc. nodurile inferioare se formează rădăcini puternice, care se numesc rădăcini aeriene (sau suport).

Apariția rădăcinilor adventive determină capacitatea plantei de a se reproduce vegetativ.

Rădăcinile laterale

Rădăcinile laterale sunt cele care apar ca ramură laterală. Se pot forma atât pe rădăcinile principale, cât și pe cele adventive. În plus, se pot ramifica și din cele laterale, rezultând formarea rădăcinilor laterale de ordin superior (primul, al doilea și al treilea).

Organele laterale mari sunt caracterizate de geotropism transversal, adică creșterea lor are loc într-o poziție aproape orizontală sau în unghi față de suprafața solului.

Cum se numește sistemul rădăcină?

Sistemul radicular se referă la toate tipurile și tipurile de rădăcini prezente într-o singură plantă (adică totalitatea lor). În funcție de raportul de creștere a rădăcinilor principale, laterale și adventive, se determină tipul și caracterul acestuia.

Tipuri de sisteme radiculare

Dacă rădăcina principală este foarte bine dezvoltată și vizibilă printre rădăcinile unei alte specii, aceasta înseamnă că planta are un sistem de rădăcină pivotantă. Este caracteristică în principal plantelor dicotiledonate.

Sistemul radicular de acest tip se caracterizează printr-o germinare profundă în sol. De exemplu, rădăcinile unor ierburi pot pătrunde până la o adâncime de 10-12 metri (scroafă ciulin, lucernă). Adâncimea de pătrundere a rădăcinilor copacilor în unele cazuri poate ajunge la 20 m.

Dacă rădăcinile adventive sunt mai pronunțate, dezvoltându-se în număr mare, iar cea principală se caracterizează printr-o creștere lentă, atunci se formează un sistem radicular, care se numește fibros.

De regulă, unele plante erbacee se caracterizează printr-un astfel de sistem. În ciuda faptului că rădăcinile sistemului fibros nu pătrund la fel de adânc ca cele ale sistemului radicular, ele se țese mai bine în jurul particulelor de sol adiacente acestora. Multe ierburi de cereale cu tufișuri libere și rizomatoase, care formează o cantitate abundentă de rădăcini subțiri fibroase, sunt utilizate pe scară largă pentru stabilizarea râpelor, solurilor de pe versanți etc. Cele mai bune ierburi de gazon includ bromul, păstucul, etc.

Rădăcini modificate

Pe lângă cele tipice descrise mai sus, există și alte tipuri de rădăcini și sisteme radiculare. Se numesc modificate.

Rădăcini de depozitare

Plantele de depozitare includ culturi de rădăcină și tuberculi de rădăcină.

Cultivarea rădăcinilor este o îngroșare a rădăcinii principale datorită depunerii de nutrienți în ea. Partea inferioară a tulpinii este, de asemenea, implicată în formarea culturii de rădăcină. Constă în mare parte din țesut principal de depozitare. Exemple de legume rădăcinoase includ pătrunjel, ridichi, morcovi, sfeclă etc.

Dacă rădăcinile de depozitare îngroșate sunt rădăcini laterale și adventive, atunci ele se numesc tuberculi rădăcini (conuri). Se dezvoltă în cartofi, cartofi dulci, dalii etc.

Rădăcini aeriene

Acestea sunt rădăcini laterale care cresc în partea de deasupra pământului. Prezent într-un număr de plante tropicale. Apa și oxigenul sunt absorbite din aer. Se găsește în plante tropicale care cresc în condiții de lipsă de minerale.

Respirând rădăcini

Acesta este un tip de rădăcini laterale care cresc în sus, ridicându-se deasupra suprafeței substratului și a apei. Aceste tipuri de rădăcini se formează în plantele care cresc pe soluri prea umede sau în condiții de mlaștină. Cu ajutorul unor astfel de rădăcini, vegetația primește oxigenul lipsă din aer.

Rădăcini de sprijin (în formă de scândură).

Aceste tipuri de rădăcini de arbori sunt caracteristice speciilor mari (fag, ulm, plop, tropical etc.) Sunt excrescențe verticale triunghiulare formate din rădăcini laterale și care trec la sau deasupra suprafeței solului. Se mai numesc și în formă de scândură, deoarece seamănă cu scândurile care sunt rezemate de un copac.

Rădăcini de rădăcină (haustoria)

Acesta este un tip de rădăcini adventive suplimentare care se dezvoltă pe tulpină plante cățărătoare. Cu ajutorul lor, plantele sunt capabile să se atașeze de un anumit suport și să se urce (țese) în sus. Astfel de rădăcini se găsesc, de exemplu, în ficus tenace, iedera etc.

Rădăcini retractabile (contractile).

Caracteristic plantelor ale căror rădăcini se contractă brusc în direcția longitudinală la bază. Un exemplu ar fi plantele care au bulbi. Rădăcinile retractabile oferă bulbilor și culturilor rădăcinilor o anumită adâncime în sol. În plus, prezența lor determină potrivirea strânsă a rozetelor (de exemplu, într-o păpădie) la sol, precum și poziția subterană a rizomului vertical și a gulerului rădăcinii.

Micorize (rădăcină fungică)

Micoriza este denumirea dată simbiozei (coabitării reciproc benefice) rădăcinilor plantelor superioare cu hife fungice care le împletesc, îndeplinind funcțiile firelor de păr radiculare. Ciupercile oferă plantelor apă și substanțe nutritive dizolvate în ea. Plantele, la rândul lor, furnizează ciupercilor substanțele organice necesare vieții lor.

Micoriza este inerentă rădăcinilor multor plante superioare, în special a celor lemnoase.

Noduli bacterieni

Acestea sunt rădăcini laterale modificate care sunt adaptate la coabitarea simbiotică cu bacteriile fixatoare de azot. Formarea nodulilor are loc datorită pătrunderii rădăcinilor tinere. Această coabitare reciproc avantajoasă permite plantelor să primească azot, pe care bacteriile îl transformă din aer într-o formă accesibilă lor. Bacteriilor li se oferă un habitat special în care pot funcționa fără a concura cu alte tipuri de bacterii. În plus, folosesc substanțe prezente în rădăcinile vegetației.

Nodulii bacterieni sunt caracteristici plantelor din familia leguminoaselor, care sunt utilizate pe scară largă ca amelioratori în asolamentele pentru a îmbogăți solurile cu azot. Cele mai bune plante fixatoare de azot sunt considerate a fi leguminoasele cu rădăcină, cum ar fi lucerna albastră și galbenă, roșu și sainfoin, iarba cu coarne etc.

Pe lângă metamorfozele de mai sus, există și alte tipuri de rădăcini, precum rădăcinile de susținere (ajută la întărirea tulpinii), rădăcinile de stilt (ajută plantele să nu se înece în noroi lichid) și rădăcinile de rădăcină (au muguri advențiali și asigură propagarea vegetativă).

Sistemele radiculare și radiculare

Rădăcină- organul vegetativ principal al unei plante, care îndeplinește de obicei funcția de nutriție a solului. Rădăcina este un organ axial care are simetrie radială și crește în lungime la nesfârșit datorită activității meristemului apical. Se deosebește morfologic de lăstar prin aceea că nu se formează niciodată frunze pe acesta, iar meristemul apical este întotdeauna acoperit de capacul rădăcinii.

Pe lângă funcția principală de absorbție a substanțelor din sol, rădăcinile îndeplinesc și alte funcții:

1) rădăcinile întăresc plantele („ancoră”) în sol, făcând posibilă creșterea verticală și lăstarii în sus;

2) sintetizate în rădăcini diverse substanțe, care apoi se deplasează în alte organe ale plantei;

3) substanțele de rezervă se pot depune în rădăcini;

4) rădăcinile interacționează cu rădăcinile altor plante, microorganisme și ciuperci care trăiesc în sol.

Totalitatea rădăcinilor unui individ formează un singur morfologic și fiziologic sistemul rădăcină.

Sistemele radiculare includ rădăcini de natură morfologică diferită - principal rădăcină, lateralŞi propoziții subordonate rădăcini.

rădăcină principală se dezvoltă din rădăcina embrionară. Rădăcinile laterale se formează pe rădăcină (principală, laterală, subordonată), care în raport cu acestea este desemnată ca maternă. Ele apar la o anumită distanță de vârf, în direcția de la baza rădăcinii până la vârful acesteia. Se pun rădăcini laterale endogene, adică în ţesuturile interne ale rădăcinii mamei. Dacă ramificarea ar avea loc chiar la vârf, ar îngreuna rădăcina să se deplaseze prin sol. Rădăcini adventive poate apărea pe tulpini, frunze și rădăcini. În acest din urmă caz, ele diferă de rădăcinile laterale prin faptul că nu prezintă o ordine strictă de origine lângă vârful rădăcinii părinte și pot apărea în secțiuni vechi ale rădăcinilor.

Pe baza originii lor, se disting următoarele tipuri de sisteme radiculare ( orez. 4.1):

1) sistemul de rădăcină reprezentată de rădăcina principală (de ordinul I) cu rădăcini laterale de ordinul II și următor (la mulți arbuști și arbori, majoritatea plantelor dicotiledonate);

2) sistemul radicular accidental se dezvoltă pe tulpini, frunze; se găsește în majoritatea monocotiledonelor și în multe dicotiledonate care se reproduc vegetativ;

3) sistem radicular mixt format din rădăcini principale și adventive cu ramurile lor laterale (multe dicotiledonate erbacee).

Orez. 4.1. Tipuri de sisteme radiculare: A - sistemul radicular principal; B - sistem de rădăcini adventive; B - sistem radicular mixt (A și B - sisteme radiculare; B - sistem radicular fibros).

Ele se disting prin formă miezŞi fibros sisteme radiculare.

ÎN miezÎn sistemul radicular, rădăcina principală este foarte dezvoltată și vizibilă clar printre celelalte rădăcini. ÎN fibrosÎn sistemul radicular, rădăcina principală este invizibilă sau absentă, iar sistemul radicular este compus din numeroase rădăcini adventive ( orez. 4.1).

Rădăcina are o creștere potențial nelimitată. Cu toate acestea, în condiții naturale, creșterea și ramificarea rădăcinilor este limitată de influența altor rădăcini și a condițiilor solului. factori de mediu. Cea mai mare parte a rădăcinilor se află în stratul superior al solului (15 cm), care este cel mai bogat în materie organică. Rădăcinile copacilor se adâncesc în medie cu 10-15 m și, de obicei, se răspândesc în lățime dincolo de raza coroanelor. Sistemul radicular de porumb se extinde la o adâncime de aproximativ 1,5 m și aproximativ 1 m în toate direcțiile de la plantă. O adâncime record de pătrundere a rădăcinilor în sol a fost observată în arbustul mezquite din deșert - mai mult de 53 m.

Un tufiș de secară cultivat într-o seră avea o lungime totală a tuturor rădăcinilor de 623 km. Creșterea totală a tuturor rădăcinilor într-o zi a fost de aproximativ 5 km. Suprafata totala din toate rădăcinile acestei plante era de 237 m2 și era de 130 de ori mai mare decât suprafața organelor supraterane.

Zonele terminale ale rădăcinii tinere - acestea sunt părți ale unei rădăcini tinere de lungimi diferite, care îndeplinesc funcții diferite și se caracterizează prin anumite trăsături morfologice și anatomice ( orez. 4.2).

Vârful rădăcinii este întotdeauna acoperit din exterior capacul rădăcinii, protejand meristemul apical. Capacul este format din celule vii și este reînnoit constant: pe măsură ce celulele vechi sunt exfoliate de pe suprafața sa, meristemul apical formează noi celule tinere pentru a le înlocui din interior. Celulele exterioare ale capacului rădăcinii se exfoliază în timp ce sunt încă în viață, produc mucus abundent, ceea ce facilitează mișcarea rădăcinii printre particulele solide de sol. Celulele părții centrale a capacului conțin multe boabe de amidon. Aparent, aceste cereale servesc statolite, adică sunt capabili să se miște în celulă atunci când poziția vârfului rădăcinii în spațiu se schimbă, datorită faptului că rădăcina crește întotdeauna în direcția gravitației ( geotropism pozitiv).

Sub capac este zona de diviziune, reprezentat de meristemul apical, ca urmare a activității căruia se formează toate celelalte zone și țesuturi ale rădăcinii. Zona de diviziune masoara aproximativ 1 mm. Celulele meristemului apical sunt relativ mici, multifațetate, cu citoplasmă densă și un nucleu mare.

În urma zonei de diviziune se află zona de intindere, sau zona de crestere. În această zonă, celulele aproape că nu se divid, ci se întind (cresc) puternic în direcția longitudinală, de-a lungul axei rădăcinii. Volumul celulelor crește datorită absorbției apei și formării de vacuole mari, în timp ce presiunea mare de turgență forțează creșterea rădăcinii între particulele de sol. Lungimea zonei de întindere este de obicei mică și nu depășește câțiva milimetri.

Orez. 4.2. Vedere generală (A) și secțiune longitudinală (B) a terminației rădăcinii (diagrama): I - capac de rădăcină; II - zone de împărțire și extindere; III - zona de aspirare; IV - începutul zonei de conducere: 1 - rădăcină laterală în creștere; 2 - fire de păr de rădăcină; 3 - rizoderm; 3a - exodermă; 4 - cortexul primar; 5 - endoderm; 6 - periciclu; 7 - cilindru axial.

Urmează zona de absorbtie, sau zona de aspiratie. În această zonă țesutul de acoperire este rizoderm(epiblemă), ale căror celule poartă numeroase firele de păr de rădăcină. Extinderea rădăcinii se oprește, firele de păr acoperă strâns particulele de sol și par să crească împreună cu acestea, absorbind apa și sărurile minerale dizolvate în el. Zona de absorbție se extinde până la câțiva centimetri. Această zonă este numită și zona de diferentiere, deoarece aici are loc formarea țesuturilor primare permanente.

Durata de viață a părului rădăcină nu depășește 10-20 de zile. Deasupra zonei de aspirație, unde părul rădăcină dispar, începe zona locului de desfasurare. Prin această parte a rădăcinii, soluțiile de apă și sare absorbite de firele de păr ale rădăcinii sunt transportate către organele de deasupra plantei. Rădăcinile laterale se formează în zona de conducere (Fig. 4.2).

Celulele zonelor de absorbție și conducție ocupă o poziție fixă și nu se pot deplasa în raport cu zonele de sol. Cu toate acestea, zonele în sine, datorită creșterii apicale constante, se deplasează continuu de-a lungul rădăcinii pe măsură ce capătul rădăcinii crește. Zona de absorbție include în mod constant celule tinere din partea zonei de întindere și, în același timp, exclude celulele îmbătrânite care devin parte a zonei de conducere. Astfel, aparatul de aspirare a rădăcinii este o formațiune mobilă care se mișcă continuu în sol.

De asemenea, țesuturile interne apar în mod constant și natural în terminația rădăcinii.

Structura primară a rădăcinii. Structura primară a rădăcinii se formează ca urmare a activității meristemului apical. Rădăcina diferă de lăstar prin faptul că meristemul său apical depune celule nu numai în interior, ci și în exterior, reumplend capacul. Numărul și locația celulelor inițiale în vârfurile rădăcinii variază semnificativ la plantele aparținând diferitelor grupe sistematice. Derivatele inițialelor sunt deja diferențiate în meristeme primare - 1) protoderma, 2) meristem principalși 3) procambium(orez. 4.3). Din aceste meristeme primare din zona de absorbție se formează trei sisteme tisulare: 1) rizoderm, 2) cortexul primarși 3) cilindru axial (central)., sau stele.

Orez. 4.3. Secțiune longitudinală a vârfului unei rădăcini de ceapă.

Rizodermie (epiblemă, epiderma rădăcină) - tesut absorbant format din protoderma, stratul exterior al meristemului primar al rădăcinii. Din punct de vedere funcțional, rizodermul este unul dintre cele mai importante țesuturi vegetale. Prin aceasta se absorb apa si sarurile minerale, interactioneaza cu populatia vie a solului, iar prin rizoderm sunt eliberate din radacina in sol substante care ajuta la nutritia solului. Suprafața absorbantă a rizodermului este mult crescută datorită prezenței excrescentelor tubulare în unele celule - firele de păr de rădăcină(Fig. 4.4). Firele de păr au 1-2 mm lungime (până la 3 mm). O plantă de secară veche de patru luni are aproximativ 14 miliarde de fire de păr de rădăcină cu o suprafață de absorbție de 401 m2 și o lungime totală de peste 10.000 km. Plantele acvatice pot să nu aibă fire de păr de rădăcină.

Peretele părului este foarte subțire și este format din substanțe celulozice și pectinice. Straturile sale exterioare conțin mucus, care ajută la stabilirea unui contact mai strâns cu particulele de sol. Slime creează conditii favorabile pentru așezarea bacteriilor benefice, afectează disponibilitatea ionilor din sol și protejează rădăcina de uscare. Fiziologic, rizodermul este foarte activ. Absoarbe ionii minerali cu cheltuieli de energie. Hialoplasma conține un număr mare de ribozomi și mitocondrii, ceea ce este tipic pentru celulele cu nivel înalt metabolism.

Orez. 4.4. Secțiune transversală a rădăcinii în zona de aspirație: 1 - rizoderm; 2 - exodermă; 3 - mezoderm; 4 - endoderm; 5 - xilem; 6 - floem; 7 - periciclu.

Din meristem principal se formează cortexul primar. Cortexul radicular primar se diferențiază în: 1) exoderma- partea exterioară situată direct în spatele rizodermului, 2) partea de mijloc - mezodermși 3) stratul cel mai interior - endoderm (orez. 4.4). Cea mai mare parte a crustei primare este mezoderm, format din celule parenchimatoase vii cu pereți subțiri. Celulele mezodermice sunt situate liber gazele necesare respirației celulare circulă prin sistemul de spații intercelulare de-a lungul axei rădăcinii. La plantele de mlaștină și acvatice, ale căror rădăcini sunt lipsite de oxigen, mezodermul este adesea reprezentat de aerenchim. În mezoderm pot fi prezente și țesuturi mecanice și excretoare. Parenchimul cortexului primar îndeplinește o serie de funcții importante: participă la absorbția și conducerea substanțelor, sintetizează diverși compuși, iar nutrienții de rezervă, cum ar fi amidonul, sunt adesea depozitați în celulele cortexului.

Se formează straturile exterioare ale cortexului primar, aflate la baza rizodermului exoderma. Exodermul apare ca un țesut care reglează trecerea substanțelor din rizoderm către cortex, dar după moartea rizodermului deasupra zonei de absorbție, apare pe suprafața rădăcinii și se transformă într-un țesut de acoperire protector. Exodermul este format ca un singur strat (rar mai multe straturi) și constă din celule vii de parenchim strâns închise între ele. Pe măsură ce firele de păr ale rădăcinii mor, pereții celulelor exodermice se acoperă cu interior strat de suberina. În acest sens, exodermul este asemănător cu un dop, dar spre deosebire de acesta, este de origine primară, iar celulele exodermice rămân în viață. Uneori, în exodermă se păstrează celulele de trecere cu pereți subțiri, nesuberizați, prin care are loc absorbția selectivă a substanțelor.

Stratul cel mai interior al cortexului primar este endoderm. Înconjoară stela sub forma unui cilindru continuu. Endodermul poate trece prin trei etape în dezvoltarea sa. În prima etapă, celulele sale aderă strâns unele la altele și au pereți primari subțiri. Pe pereții lor radiali și transversali se formează îngroșări sub formă de rame - Centuri caspariene (orez. 4.5). Centurile celulelor învecinate se împletesc strâns între ele, astfel încât se creează un sistem continuu al acestora în jurul stelei. Suberina și lignina sunt depuse în curele caspariene, făcându-le impermeabile la soluții. Prin urmare, substanțele de la cortex la stele și de la stela la cortex nu pot trece decât prin simplast, adică prin protoplastele vii ale celulelor endodermice și sub controlul acestora.

Orez. 4.5. Endodermul în prima etapă de dezvoltare (diagrama).

În a doua etapă de dezvoltare, suberina este depusă de-a lungul întregii suprafețe interioare a celulelor endodermice. În același timp, unele celule își păstrează structura primară. Acest acces la celule, ele rămân în viață, iar prin ele se realizează comunicarea între cortexul primar și cilindrul central. De regulă, ele sunt situate vizavi de razele xilemului primar. La rădăcinile care nu au îngroșare secundară, endodermul poate dobândi o structură terțiară. Se caracterizează prin îngroșarea și lignificarea puternică a tuturor pereților sau, mai des, pereții orientați spre exterior rămân relativ subțiri ( orez. 4.7). Celulele de trecere sunt, de asemenea, conservate în endodermul terțiar.

Central(axial) cilindru, sau stele format în centrul rădăcinii. Deja aproape de zona de diviziune, se formează stratul exterior al stelei periciclu, ale căror celule păstrează caracterul de meristem și capacitatea de a forma celule noi pentru o lungă perioadă de timp. Într-o rădăcină tânără, periciclul constă dintr-un rând de celule vii de parenchim cu pereți subțiri ( orez. 4.4). Periciclul îndeplinește câteva funcții importante. Majoritatea plantelor cu semințe dezvoltă rădăcini laterale în el. La speciile cu creștere secundară, participă la formarea cambiului și dă naștere primului strat de felogen. În periciclu, are loc adesea formarea de noi celule, care apoi devin parte a acestuia. La unele plante, rudimentele mugurilor adventivi apar și în periciclu. În rădăcinile vechi de monocotiledone, celulele periciclului sunt adesea sclerificate.

În spatele periciclului sunt celule procambia, care se diferențiază în țesuturi conductoare primare. Elementele floemului și xilemului sunt așezate într-un cerc, alternând unele cu altele și se dezvoltă centripet. Cu toate acestea, xilemul depășește de obicei floemul în dezvoltarea sa și ocupă centrul rădăcinii. Într-o secțiune transversală, xilemul primar formează o stea, între ale cărei raze există secțiuni de floem ( orez. 4.4). Această structură se numește fascicul conductor radial.

Steaua xilemului poate avea un număr diferit de raze - de la două la multe. Dacă sunt două, se numește rădăcina diarhic, dacă trei - triarhic, patru - tetrarhic, și dacă sunt multe - poliarhic (orez. 4.6). Numărul de raze de xilem depinde de obicei de grosimea rădăcinii. În rădăcinile groase ale monocotiledonelor poate ajunge la 20-30 ( orez. 4.7).În rădăcinile aceleiași plante, numărul de raze de xilem poate fi diferit în ramurile mai subțiri se reduce la două.

Orez. 4.6. Tipuri de structură a cilindrului axial al rădăcinii (diagrama): A - diarhic; B - triarhic; B - tetrarhic; G - poliarhal: 1 - xilem; 2 - floem.

Separarea spațială a firelor de floem și xilem primar, situate la diferite raze, și localizarea lor centripetă reprezintă trăsături caracteristice structuri ale cilindrului central al rădăcinii și au o mare importanță biologică. Elementele xilemului sunt cât mai aproape de suprafața stelei, iar soluțiile care provin din scoarță pătrund mai ușor în ele, ocolind floemul.

Orez. 4.7. Secțiune transversală a unei rădăcini monocotiledone: 1 - resturi de rizoderm; 2 - exodermă; 3 - mezoderm; 4 - endoderm; 5 - celule de acces; 6 - periciclu; 7 - xilem; 8 - floem.

Partea centrală a rădăcinii este de obicei ocupată de unul sau mai multe vase mari de xilem. Prezența unei măduve este în general atipică pentru o rădăcină, totuși, în rădăcinile unor monocotiledone există zonă micățesătură mecanică ( orez. 4.7) sau celule cu pereți subțiri care provin din procambium (Fig. 4.8).

Orez. 4.8. Secțiune transversală a unei rădăcini de porumb.

Structura rădăcinii primare este caracteristică rădăcinilor tinere din toate grupele de plante. La plantele cu spori și monocotiledonate, structura primară a rădăcinii se menține pe tot parcursul vieții.

Structura secundară a rădăcinii. La gimnosperme și plante dicotiledonate, structura primară nu durează mult și este înlocuită cu o structură secundară deasupra zonei de absorbție. Îngroșarea secundară a rădăcinii apare datorită activității meristemelor laterale secundare - cambiumŞi felogen.

Cambium apare în rădăcini din celulele procambiale meristematice sub forma unui strat între xilemul primar și floem ( orez. 4.9). În funcție de numărul de fire de floem, se stabilesc simultan două sau mai multe zone de activitate cambială. La început, straturile cambiale sunt separate unele de altele, dar în curând celulele periciclului situate vizavi de razele xilemului se divid tangențial și conectează cambiul într-un strat continuu care înconjoară xilemul primar. Cambiumul așează straturi în interior xilem secundar (lemn) și afară floem secundar (bast). Dacă acest proces durează mult timp, rădăcinile ating o grosime considerabilă.

Orez. 4.9. Formarea și începutul activității cambiului în rădăcina unui răsad de dovleac: 1 - xilem primar; 2 - xilem secundar; 3 - cambium; 4 - floem secundar; 5 - floem primar; 6 - periciclu; 7 - endoderm.

Zonele de cambium care decurg din periciclu constau din celule parenchimoase și nu sunt capabile să depună elemente ale țesuturilor conductoare. Ele formează raze medulare primare, care sunt zone largi de parenchim între țesuturile conductoare secundare ( orez. 4.10). Miez secundar, sau razele de scoarțăîn plus, apar cu îngroșarea prelungită a rădăcinii, acestea sunt de obicei mai înguste decât cele primare. Razele medulare asigură o legătură între xilemul și floemul rădăcinii are loc transportul radial al diferiților compuși.

Ca urmare a activității cambiului, floemul primar este împins spre exterior și comprimat. Steaua xilemului primar rămâne în centrul rădăcinii, razele sale pot persista mult timp ( orez. 4.10), dar mai des centrul rădăcinii este umplut cu xilem secundar, iar xilemul primar devine invizibil.

Orez. 4.10. Secțiune transversală a unei rădăcini de dovleac (structură secundară): 1 - xilem primar; 2 - xilem secundar; 3 - cambium; 4 - floem secundar; 5 - raza miez primar; 6 - dop; 7 - parenchimul cortexului secundar.

Țesuturile cortexului primar nu pot urma îngroșarea secundară și sunt sortite morții. Ele sunt înlocuite cu țesut tegumentar secundar - periderm, care se poate întinde pe suprafața unei rădăcini îngroșate datorită lucrului felogenului. Fellogen este așezat în periciclu și începe să se întindă ambuteiaj, iar înăuntru - felodermie. Cortexul primar, tăiat din țesuturile vii interne de plută, moare și este aruncat ( orez. 4.11).

Se formează celule felodermice și parenchim, formate ca urmare a diviziunii celulelor periciclului parenchimul cortexului secundar, tesuturile conductoare inconjuratoare (Fig. 4.10). La exterior, rădăcinile structurii secundare sunt acoperite cu periderm. Crusta se formează rar, doar pe rădăcinile copacilor bătrâni.

Rădăcinile perene ale plantelor lemnoase devin adesea foarte groase ca urmare a activității prelungite a cambiului. Xilemul secundar din astfel de rădăcini se contopește într-un cilindru solid, înconjurat exterior de un inel de cambium și un inel continuu de floem secundar ( orez. 4.11). În comparație cu tulpină, limitele inelelor de creștere din lemnul rădăcinii sunt mult mai puțin pronunțate, floemul este mai dezvoltat, iar razele medulare sunt, de regulă, mai largi.

Orez. 4.11. Secțiune transversală a unei rădăcini de salcie la sfârșitul primului sezon de vegetație.

Specializarea și metamorfoza rădăcinilor. Majoritatea plantelor din același sistem de rădăcină au diferit înălţimeŞi supt absolvire. Vârfurile de creștere sunt de obicei mai puternice, se lungesc rapid și se deplasează mai adânc în sol. Zona lor de alungire este bine definită, iar meristemele apicale lucrează energetic. Terminațiile de suge, care apar în număr mare pe rădăcinile în creștere, se lungesc încet, iar meristemele lor apicale aproape că încetează să funcționeze. Terminațiile de suge par să se oprească în sol și să-l „sug” intens.

Plantele lemnoase au groase scheleticeŞi semischeletice rădăcini pe care de scurtă durată lobii rădăcinii. Compoziția lobilor rădăcinii, care se înlocuiesc continuu, include terminații de creștere și suge.

Rădăcinile multor plante formează o simbioză cu hifele ciupercilor din sol, numite micorize(„rădăcină de ciupercă”). Micorizele se formează pe rădăcinile supte din zona de absorbție. Componenta fungică face ca rădăcinile să obțină mai ușor apă și elemente minerale din sol, adesea, hifele fungice înlocuiesc firele de păr de rădăcină. La rândul său, ciuperca primește carbohidrați și alți nutrienți de la plantă. Există două tipuri principale de micorize. Hife ectotrofice micorizele formează o teacă care învăluie rădăcina din exterior. Ectomicoriza este răspândită în copaci și arbuști. Endotrofic micoriza se găsește în principal la plantele erbacee. Endomicoriza este situată în interiorul rădăcinii; hifele pătrund în celulele parenchimului scoarței. Nutriția micotrofică este foarte răspândită. Unele plante, cum ar fi orhideele, nu pot exista deloc fără simbioză cu ciuperci.

Pe rădăcinile leguminoaselor apar formațiuni speciale - noduli, în care se instalează bacterii din genul Rhizobium. Aceste microorganisme sunt capabile să asimileze azotul molecular atmosferic, transformându-l într-o stare legată. Unele dintre substanțele sintetizate în noduli sunt absorbite de plante, iar bacteriile, la rândul lor, folosesc substanțele găsite în rădăcini. Această simbioză este de mare importanță pentru agricultură. Leguminoasele, datorită unei surse suplimentare de azot, sunt bogate în proteine. Ele furnizează produse alimentare și furajere valoroase și îmbogățesc solul cu substanțe azotate.

Foarte răspândit stocarea rădăcini. Sunt de obicei îngroșate și foarte parenchimalizate. Se numesc rădăcini adventive puternic îngroșate conuri de rădăcină, sau tuberculi de rădăcină(dalie, niște orhidee). În multe, mai des bienale, plante cu un sistem de rădăcină robinet, apare o formațiune numită legumă rădăcină. Atât rădăcina principală, cât și partea inferioară a tulpinii participă la formarea culturii de rădăcină. La morcovi, aproape întreaga cultură de rădăcină este alcătuită din rădăcină la napi, rădăcina formează doar partea de jos a culturii de rădăcină (; orez. 4.12).

Fig.4.12. Legume rădăcinoase: morcovi (1, 2), napi (3, 4) și sfeclă (5, 6, 7) ( pe secțiuni transversale xilema este neagră; linia punctată orizontală arată marginea tulpinii și rădăcinii).

Culturile rădăcinoase ale plantelor cultivate au apărut ca urmare a selecției pe termen lung. La culturile rădăcinoase, parenchimul de depozitare este foarte dezvoltat și țesuturile mecanice au dispărut. La morcovi, patrunjel si alte umbelifere, parenchimul este foarte dezvoltat in floem; în napi, ridichi și alte legume crucifere - în xilem. La sfeclă, substanțele de rezervă se depun în parenchimul format prin activitatea mai multor straturi suplimentare de cambium ( orez. 4.12).

Se formează multe plante bulboase și rizomatoase retractoare, sau contractilă rădăcini ( orez. 4.13, 1). Ele pot scurta și atrage lăstarul în sol la adâncimea optimă în timpul secetei de vară sau înghețului de iarnă. Rădăcinile retractante au baze îngroșate cu rugozitate transversală.

Orez. 4.13. Metamorfozele rădăcinilor: 1 - corm de gladiole cu rădăcini retractor îngroşate la bază; 2 - rădăcini respiratorii cu pneumatofori în Avicennia ( pr- zona de maree înaltă); 3 - rădăcinile aeriene ale unei orhidee.

Orez. 4.14. Parte dintr-o secțiune transversală a unei rădăcini aeriene de orhidee: 1 - velamen; 2 - exodermă; 3 - celula de acces.

Orez. 4.15. Sprijină rădăcinile: 1 - rădăcini de porumb cu stil; 2 - rădăcini columnare de banyan; 3 - rădăcini stilizate de rhizophora ( pr- zona de maree înaltă; din- zona de maree joasă; nămol- suprafata fundului noroios).