Hlavní funkce kořenů rostlin. Kořen rostlin: morfologie, funkce, kořenový a vláknitý kořenový systém Modifikace a specializace kořenů

Odeslat svou dobrou práci do znalostní báze je jednoduché. Použijte níže uvedený formulář

Studenti, postgraduální studenti, mladí vědci, kteří využívají znalostní základnu ve svém studiu a práci, vám budou velmi vděční.

Hostováno na http://www.allbest.ru/

Hlavní funkce kořenů rostlin

Úvod

3. Kořenové funkce

5. Kořenová anatomie

Literatura

Úvod

Komren je osový, (obvykle) podzemní vegetativní orgán vyšších rostlin, který má neomezený růst do délky a pozitivní geotropismus. Kořen fixuje rostlinu v půdě a zajišťuje vstřebávání a vedení vody s rozpuštěnými minerály do stonku a listů.

Na kořeni nejsou žádné listy a v kořenových buňkách nejsou žádné chloroplasty.

Kromě hlavního kořene má mnoho rostlin postranní a adventivní kořeny. Souhrn všech kořenů rostliny se nazývá kořenový systém. V případě, že hlavní kořen je mírně vyjádřen a adventivní kořeny jsou vyjádřeny výrazně, kořenový systém se nazývá vláknitý. Pokud je hlavní kořen vyjádřen významně, kořenový systém se nazývá stěžejní.

Některé rostliny ukládají rezervní živiny v kořenech, takové formace se nazývají okopaniny.

Hlavní funkce kořene

Upevnění rostliny v substrátu;

Absorpce, vedení vody a minerálů;

přísun živin;

Interakce s kořeny jiných rostlin (symbióza), houbami, mikroorganismy žijícími v půdě (mykorhiza, uzliny luštěnin).

Vegetativní rozmnožování

Syntéza biologicky aktivních látek

U mnoha rostlin plní kořeny speciální funkce (vzdušné kořeny, přísavky).

Kořenový původ.

Tělo prvních rostlin, které přistály na zemi, ještě nebylo rozřezáno na výhonky a kořeny. Skládal se z větví, z nichž některé se zvedaly svisle, jiné se tiskly k půdě a absorbovaly vodu a živiny. Navzdory primitivní struktuře byly tyto rostliny vybaveny vodou a živinami, protože byly malé velikosti a žily v blízkosti vody.

V průběhu dalšího vývoje některé větve začaly zasahovat hlouběji do půdy a daly vzniknout kořenům přizpůsobeným k dokonalejší výživě půdy. To bylo doprovázeno hlubokou restrukturalizací jejich struktury a vznikem specializovaných tkání. Zakořenění bylo hlavním evolučním úspěchem, který umožnil rostlinám zabírat sušší půdy a produkovat velké výhonky, které stoupaly na světlo. Například mechorosty nemají skutečné kořeny, jejich vegetativní tělo je malé - do 30 cm, mechy žijí na vlhkých místech. U kapradin se objevují skutečné kořeny, což vede ke zvětšení velikosti vegetativního těla a ke kvetení této skupiny v období karbonu.

1. Modifikace a specializace kořenů

Kořeny některých budov jsou náchylné k metamorfóze.

Změny kořene:

Kořenová plodina je zahuštěný adventivní kořen. Na tvorbě kořenové plodiny se podílí hlavní kořen a spodní část stonku. Většina kořenových rostlin je dvouletých. Okopaniny se skládají převážně ze zásobního základního pletiva (tuřín, mrkev, petržel).

Kořenové hlízy (kořenové šišky) se tvoří v důsledku ztluštění postranních a adventivních kořenů.

Háčkové kořeny jsou jakési adventivní kořeny. Pomocí těchto kořenů se rostlina „přilepí“ na jakoukoli oporu.

Lopatkové kořeny – fungují jako opora.

Vzdušné kořeny - postranní kořeny, vyrůstají ve vzdušné části. Absorbují dešťovou vodu a kyslík ze vzduchu. Tvoří se v mnoha tropických rostlinách v podmínkách vysoké vlhkosti.

Mykorhiza je soužití kořenů vyšších rostlin s houbovými hyfami. Při takovém oboustranně výhodném soužití, zvaném symbióza, rostlina přijímá vodu z houby s rozpuštěnými živinami a houba organické látky. Mykorhiza je charakteristická pro kořeny mnoha vyšších rostlin, zejména dřevin. Plísňové hyfy, splétající tlusté lignifikované kořeny stromů a keřů, fungují jako kořenové vlásky.

Bakteriální noduly na kořenech vyšších rostlin – soužití vyšších rostlin s bakteriemi fixujícími dusík – jsou modifikované postranní kořeny uzpůsobené k symbióze s bakteriemi. Bakterie pronikají kořenovým vláskem do mladých kořínků a způsobují v nich uzlíky. V tomto symbiotickém soužití bakterie přeměňují dusík ve vzduchu na minerální formu dostupnou rostlinám. A rostliny zase poskytují bakteriím speciální prostředí, ve kterém nemá konkurenci s jinými druhy půdních bakterií. Bakterie využívají i látky nacházející se v kořenech vyšších rostlin. Nejčastěji se bakteriální uzlíky tvoří na kořenech rostlin z čeledi bobovitých. V souvislosti s touto vlastností jsou semena luštěnin bohatá na bílkoviny a členové této rodiny jsou široce používáni při střídání plodin k obohacení půdy dusíkem.

Dýchací kořeny – u tropických rostlin – plní funkci dodatečného dýchání.

2. Vlastnosti struktury kořenů

Soubor kořenů jedné rostliny se nazývá kořenový systém.

Složení kořenových systémů zahrnuje kořeny různé povahy.

Rozlišovat:

hlavní kořen,

boční kořeny,

adventivní kořeny.

Hlavní kořen se vyvíjí ze zárodečného kořene. Postranní kořeny se vyskytují na jakémkoli kořeni jako postranní větev. Náhodné kořeny jsou tvořeny výhonkem a jeho částmi.

Orgán je část těla, která má určitou strukturu a plní určité funkce.

Tělo vyšších rostlin se rozlišuje na vegetativní a generativní (rozmnožovací) orgány.

Vegetativní orgány tvoří tělo vyšší rostliny a dlouhodobě podporují její život. Díky úzké strukturní a funkční interakci vegetativních orgánů - kořene, stonku a listu - se uskutečňují všechny projevy života rostlin jako integrálního organismu: vstřebávání vody a minerálů z půdy, fototrofní výživa, dýchání, růst a vývoj, vegetativní rozmnožování.

3. Kořenové funkce

Kořen je osový orgán rostliny, který slouží ke zpevnění rostliny v substrátu a přijímání vody a rozpuštěných minerálních látek z ní. Kromě toho se v kořeni syntetizují různé organické látky (růstové hormony, alkaloidy atd.), které se pak přes xylémové cévy přesouvají do dalších rostlinných orgánů nebo zůstávají v kořeni samotném. Často je to sklad náhradních živin.

U kořenových rostlin (osika, topol, vrba, maliník, třešeň, šeřík, bodlák polní atd.) plní kořen funkci vegetativního rozmnožování: na jejich kořenech se tvoří adnexální pupeny, ze kterých se vyvíjejí nadzemní výhony - kořenové potomstvo .

Tvorba kořenů byla významným evolučním počinem, díky kterému se rostliny přizpůsobily dokonalejší výživě půdy a byly schopny vytvářet velké výhony, které stoupají až ke slunečnímu záření.

4. Typy kořenů a typy kořenových systémů

Kořen, který se vyvine ze zárodečného kořene semene, se nazývá hlavní kořen. Odcházejí z něj postranní kořeny schopné větvení. Kořeny se mohou tvořit i na nadzemních částech rostlin – stoncích nebo listech; takové kořeny se nazývají adventivní. Souhrn všech kořenů rostliny tvoří kořenový systém.

Existují dva hlavní typy kořenových systémů: kůlový kořen, který má dobře vyvinutý hlavní kořen, který je delší a tlustší než ostatní, a vláknitý, ve kterém hlavní kořen chybí nebo nevyčnívá mezi četnými adventivními kořeny. Kohoutkový kořenový systém je charakteristický hlavně pro dvouděložné rostliny, vláknitý - pro většinu jednoděložných.

Kořen roste do délky v důsledku buněčného dělení apikálního (apikálního) meristému. Špička kořene je pokryta ve formě náprstku s kořenovým uzávěrem, který chrání jemné buňky apikálního meristému před mechanickým poškozením a podporuje kořen v půdě.Kořenový uzávěr sestávající z živých tenkostěnných buněk, je neustále aktualizován: vytváří nové mladé buňky Buňky čepice produkují bohatý sliz, který pokrývá kořen, což usnadňuje klouzání mezi částicemi půdy Sliz také vytváří příznivé podmínky pro usazování prospěšných bakterií. Může také ovlivnit dostupnost půdních iontů a poskytnout krátkodobá ochrana kořene před vysycháním, Životnost buněk kořenového klobouku A je 9 dní v závislosti na délce klobouku a druhu rostliny.

5. Kořenová anatomie

Na podélném řezu kořenovým hrotem lze rozlišit několik zón: dělení, růst, vstřebávání a vedení (obr. 8.6).

Rýže. 8.6. Mladé kořenové zóny

(a - celkový pohled; b - podélný řez špičkou kořene): I - čepička kořene; II - zóna růstu; III -- zóna kořenových vlásků (zóna vstřebávání); IV - oblast chování; I - pokládání bočního kořene; 2 - kořenové vlásky na epiblému; 3 --- epiblema; 4 - exoderm; 5 - primární kůra; b - endoderm; 7 - pericyklus; 8 -- axiální válec; 9 - buňky kořenového uzávěru; 10 - apikální meristém.

Dělicí zóna se nachází pod čepicí a je reprezentována buňkami apikálního meristému. Jeho délka je cca 1 mm. Za zónou dělení je úseková zóna (zóna růstu) dlouhá jen několik milimetrů. Růst buněk v této zóně zajišťuje hlavní prodloužení kořene. Nad napínací zónou začíná sací zóna (zóna kořenových vlásků) dlouhá až několik centimetrů; Funkce této zóny je zřejmá z jejího názvu.

Je třeba poznamenat, že přechod z jedné zóny do druhé probíhá postupně, bez ostrých hranic. Některé buňky se začnou prodlužovat a diferencovat ještě v dělicí zóně, zatímco jiné dosáhnou zralosti v prodloužené zóně.

Půdní roztok se do kořene dostává především sací zónou, takže čím větší je povrch této kořenové plochy, tím lépe plní svou hlavní sací funkci. V souvislosti s touto funkcí dochází k rozšíření části kožních buněk do kořenových vlásků o délce 0,1–8 mm (viz obr. 8.6). Téměř celá buňka kořenového vlásku je obsazena vakuolou obklopenou tenkou vrstvou cytoplazmy. Jádro se nachází v cytoplazmě v blízkosti horní části vlasu. Kořenové vlásky jsou schopny pokrýt částice půdy, jako by s nimi rostly, což usnadňuje vstřebávání vody a minerálů z půdy. Vstřebávání je také usnadněno vylučováním různých kyselin (uhličité, jablečné, citrónové, šťavelové) kořenovými vlásky, které rozpouštějí půdní částice.

Kořenové vlásky se tvoří velmi rychle (u mladých sazenic jabloní za 30-40 hodin). Jeden jedinec čtyřměsíční rostliny žita má asi 14 miliard kořenových vlásků s absorpční plochou asi 400 m2 a celkovou délkou více než 10 tisíc km; plocha celého kořenového systému včetně kořenových vlásků je cca 640 m2, tedy 130x větší než u výhonku. Kořenové vlásky fungují krátkodobě - obvykle 10-20 dní. Odumřelé kořenové vlásky ve spodní části kořene nahraďte novými. Nejaktivnější, absorbující zóna kořenů se tak neustále pohybuje dovnitř a do stran podle rostoucích špiček větví kořenového systému. Zároveň se neustále zvyšuje celková sací plocha kořenů.

kořenový systém rostlin anatomický

Rýže. 8.7. Průřez kořenem

(a - jednoděložné, 6 - dvouděložné rostliny): I - středový (axiální) válec; 2 - zbytky epible-we; 3 - exoderm; 4 - parenchym primární kůry; 5 - endoderm; 6 - pericyklus; 7 - floém; 8 - xylem; 9 - pasážované buňky endodermu; 10 - kořenový vlas.

Na příčném řezu je u kořene rozlišena kůra a středový válec (obr. 8.6 a 8.7).

Primární kůra je pokryta jakousi epidermis, jejíž buňky se podílejí na tvorbě kořenových vlásků. V tomto ohledu se epidermis kořene nazývá rhizodermis nebo epiblema.

Primární kůra se skládá z exodermu, parenchymu a endodermu. Exoderm se skládá z jedné nebo více vrstev buněk, jejichž stěny jsou schopné ztluštění. Po odumření epidermis plní tyto vrstvy kůry funkci kožní tkáně. Ztluštění skořápky má také vnitřní vrstva kůry - endoderm.

Axiální neboli centrální válec se skládá z vodivého systému (xylém a floém) obklopeného prstencem živých pericyklických buněk schopných meristematické aktivity.

Vlivem buněčného dělení pericyklu se tvoří postranní kořeny. Vnitřní část centrálního válce u většiny kořenů zaujímá složitý cévní svazek radiální struktury: radiálně umístěné úseky primárního xylému se střídají s úseky primárního floému. U jednoděložných a kapradin je primární kořenová struktura zachována po celý život. U dvouděložných a nahosemenných se sekundární struktura kořene vytváří činností kambie: v centrálním válci dochází ke změnám (kambium tvoří sekundární vodivá pletiva), což způsobuje růst kořene do tloušťky.

6. Minerální výživa rostlin

Minerální výživa je soubor procesů vstřebávání z půdy, pohybu a asimilace makro- a mikroprvků (N, S, P, K, Ca, Mg, Mn, Zn, Fe, Cu aj.) nezbytných pro život rostlinný organismus. Minerální výživa spolu s fotosyntézou tvoří jediný proces výživy rostlin.

Vstup vody a rozpuštěných látek do kořenových buněk přes biologické membrány se uskutečňuje v důsledku takových procesů, jako je osmóza, difúze, usnadněná difúze a aktivní transport (viz kap. 1).

Hlavními hnacími silami, které zajišťují pohyb půdního roztoku přes cévy kořene a stonku do nocí, listů a květů, jsou sací síla transpirace a kořenový tlak.

Téměř všechny minerály a vodu nezbytné pro růst a vývoj přijímají rostliny z půdy - svrchní úrodné vrstvy zemské kůry, změněné pod vlivem přírodních faktorů a lidské činnosti.

7. Význam zpracování půdy a hnojení v životě kulturních rostlin

Množství vody a minerálních látek v půdě je dáno jejími fyzikálními a chemickými vlastnostmi, vitální činností mikroorganismů a rostlin, typem půdy atd. Kombinace všech těchto faktorů určuje úrodnost půdy, na které se produktivita podílí. zemědělských rostlin do značné míry závisí. Prvořadou roli při zvyšování její úrodnosti proto hraje vědecky podložené zpracování půdy (loupání, orba, kultivace, válcování, brány atd.). Rostliny tak dostávají nejlepší podmínky pro růst a vývoj po celou vegetační sezónu.

Zpracování půdy je doprovázeno zmenšováním velikosti půdních částic. To vede ke zvýšení absorpce a schopnosti půdy zadržovat vodu. Fragmentace půdních částic přispívá ke zvětšení jejich povrchu, což umožňuje půdě dlouhodobě zadržovat roztoky minerálních látek, vázat je na méně rozpustné sloučeniny, a tím zpomalovat jejich vyplavování.

Sypká půda se vyznačuje dobrou propustností vody a zvýšenou vlhkostí. Při nízké propustnosti vody se déšť a zejména voda z tání nestihne vsáknout do půdy, stéká po svazích, unáší s sebou drobné částice půdy, což způsobuje její erozi.Při absenci odtoku voda na povrchu pole stagnuje , blokuje přístup vzduchu do půdy. To vede k inhibici a dokonce úhynu rostlin (například namáčení ozimů na jaře). Sypká zemina obsahuje značné množství kapilární vlhkosti, která vyplňuje kapilární mezery mezi částicemi zeminy. Vlivem kapilárních sil může tato vlhkost vystoupat do horních horizontů půdy a vytvořit tak vzestupný proud. To je důležité zejména v létě, kdy se zvyšuje rychlost odpařování vody z povrchu půdy a rostliny mají potíže se zásobováním vodou.

Tepelný režim půd je spojen s vodním a vzdušným režimem. Například zvýšení teploty půdy zvyšuje pohyb vody v ní, stejně jako rozklad organických sloučenin a tvorbu minerálů. Čím dříve se tedy půda na jaře zpracuje, tím dříve a hlouběji se prohřeje, zvláště pokud jsou v půdě velké póry.

Mechanické zpracování půdy tak vytváří středně kyprou ornou vrstvu, optimální vodní, vzdušné a tepelné podmínky půdy, aktivuje životně důležitou činnost mikroorganismů, které přeměňují organické humusové látky na minerální soli, které jsou absorbovány kořeny rostlin ve formě vodných roztoků. Při zpracování půdy se ničí plevel, škůdci a patogeny rostlin, rostlinné zbytky a hnojiva se zapravují do půdy.

Obvykle úrodná půda obsahuje dostatečné množství tak důležitých minerálních živin, jako je dusík, fosfor, draslík, síra, vápník, hořčík atd. Jejich množství realizované jednou plodinou je poměrně malé. Když se však z pole odebírá jedna plodina za druhou a potřebné prvky se stahují z koloběhu, může se obsah některých z nich (nejčastěji draslíku) snížit natolik, že je nutné aplikovat hnojiva s deficitními prvky. Nedostatky živin nelze nahradit žádnými jinými zemědělskými postupy.

Hnojiva jsou látky nezbytné pro minerální výživu rostlin a zvyšování úrodnosti půdy. Podle chemického složení se hnojiva obvykle dělí na organická a minerální.

Organická hnojiva (hnůj, rašelina, kejda, kompost, sapropely, ptačí trus atd.) obsahují živiny ve formě organických sloučenin rostlinného a živočišného původu. Rozkládají se velmi pomalu a mohou rostlinám poskytovat makro- i mikroprvky po dlouhou dobu. Organická hnojiva navíc zlepšují fyzikální vlastnosti půdy: zvyšují její strukturu, schopnost zadržovat vodu, zlepšují tepelný režim a aktivují činnost půdních mikroorganismů.

Dávky kejdy závisí na půdních a klimatických podmínkách, biologických vlastnostech plodiny a kvalitě hnojiv. Například za optimální dávky podestýlky pro hlavní plodiny se považují: pro ozimé obiloviny - 20--30 t / ha, pro kukuřici a brambory - 50--70, pro okopaniny a zeleninu - 70--80 t/ha. V tomto případě je nutné dodatečně aplikovat minerální hnojiva.

Minerální hnojiva obsahují všechny živiny potřebné pro rostliny. Jejich klasifikace je založena na chemickém složení hnojiv – dusíkaté, fosforečné, potašové, komplexní, vápno, mikrohnojiva. Všechny jsou snadnější a rychlejší než organické, v půdě se rozkládají. Minerální hnojiva se aplikují na podzim nebo na jaře současně s výsevem semen, často formou přihnojování v různých obdobích vegetace rostlin.

Bakteriální hnojiva (nitragin, azotobakterin, fosforobakterin) jsou přípravky obsahující půdní mikroorganismy užitečné pro zemědělské rostliny, které mohou zlepšit kořenovou výživu rostlin.

Hnojiva mohou výrazně zvýšit výnosy plodin. Předpokládá se, že každý čtvrtý obyvatel světa jí produkty získané používáním hnojiv.

Význam hnojiv spočívá také v tom, že nejen zvyšují výnosy, ale při správném použití zlepšují kvalitu rostlinných produktů. Například dusíkaté hnojení ozimé pšenice v průběhu sklizně (mléčná zralost) zvyšuje obsah bílkovin v zrnu o 1-3 %, aplikace fosforečných a draselných hnojiv zvyšuje obsah škrobu v hlízách brambor, cukru v okopaninách a vlákniny. výnos lnu.

Modifikace (metamorfózy) kořenů. V procesu historického vývoje získaly kořeny mnoha rostlinných druhů kromě hlavních i některé doplňkové funkce. Jednou z těchto funkcí je úložiště. Hlavní kořen ztluštělý v důsledku ukládání živin se nazývá okopanina. Okopaniny se tvoří v řadě dvouletých rostlin (tuřín, mrkev, řepa, rutabaga aj.). Zahuštění postranních nebo adventivních kořenů (orchideje, lyubka, chistyak, dahlia atd.) se nazývají kořenové hlízy nebo kořenové kužely. Rezervní živiny okopanin a kořenových hlíz jsou vynakládány na tvorbu a růst vegetativních a generativních orgánů rostlin.

Mnoho rostlin vyvine kontraktilní, vzdušné, chůdovité a jiné typy kořenů.

Kontraktilní neboli vtahující se kořeny jsou schopny výrazně kontrahovat v podélném směru. Zároveň zatahují spodní část stonku s obnovovacími pupeny, hlízami, cibulkami hluboko do půdy a zajišťují tak přenos nepříznivého chladného zimního období. Takové kořeny mají tulipány, narcisy, mečíky atd.

V tropických rostlinách jsou přídavné vzdušné kořeny schopny zachytit atmosférickou vlhkost a silné rozvětvené chůdovité kořeny na kmenech mangrovových stromů poskytují rostlině odolnost vůči lámání vln. Při odlivu se stromy zvedají na kořenech jako na kůlech.

Rostliny rostoucí v bažině nebo půdách chudých na kyslík tvoří dýchací kořeny. Jsou to procesy, kdy postranní kořeny rostou svisle vzhůru a tyčí se nad vodou nebo půdou. Jsou bohaté na vzduchonosnou tkáň - aerenchym - s velkými mezibuněčnými prostory, kterými se atmosférický vzduch dostává do podzemních částí kořenů.

Literatura

1. Fedorov Al. A., Kirpichnikov M.E. a Artyušenko Z.T. Atlas popisné morfologie vyšších rostlin.

2. Kmen a kořen / Akademie věd SSSR. Botanický ústav. V.L. Komárov. Pod součtem vyd. člen korespondent Akademie věd SSSR P.A. Baranov.

3. Fotografie M. B. Zhurmanova - M.--L .: Nakladatelství Akademie věd SSSR, 1962. - 352 s. -- 3000 výtisků.

Hostováno na Allbest.ru

Podobné dokumenty

Základní plán stavby těla rostliny a místo kořene v soustavě jejích orgánů. Vlastnosti struktury kořene a kořenového systému vyšších rostlin. Funkce kůry a rhizodermis. Metamorfózy kořenů, symbiózy s myceliem: ektomykorhiza a endomykorhiza. Kořenová hodnota.

abstrakt, přidáno 18.02.2012

Distribuce ovoce a semen. Ledviny a jejich typy. Původ a morfologická stavba květu. Jeho sterilní a plodné části, androecium a gynoecium. Změny v buněčné stěně. Vodivé tkáně a jejich funkce. Kořenová stavba jednoděložných rostlin.

test, přidáno 17.01.2011

Původ květu, hlavní teorie. Mikrosporogeneze, struktura samčího gametofytu (pylové zrno). Botanická charakteristika rodu Nightshade, ruské a latinské názvy plevelů z různých čeledí. Charakteristika sukulentů, příklady.

test, přidáno 7.12.2012

Studium hlavních životních forem rostlin. Popis těla nižších rostlin. Charakteristika funkcí vegetativních a generativních orgánů. Skupiny rostlinných pletiv. Morfologie a fyziologie kořene. Úpravy listů. Struktura ledvin. Větvící výhonky.

prezentace, přidáno 18.11.2014

Tkáně vyšších rostlin (kožní, vodivé, mechanické, bazické, vylučovací). Stavba rostliny a funkce jejích orgánů: kořen, stonek, list, výhonek a květ. Odrůdy kořenových systémů. Role květu jako zvláštní morfologické struktury.

prezentace, přidáno 28.04.2014

Růst a vývoj kořene rostliny, znaky a fáze tohoto procesu při klíčení semen, klasifikace a typy. Faktory ovlivňující růst kořenového systému, přispívající látky a jejich účinnost. Koncepce a struktura, vývoj vzdušných kořenů.

kontrolní práce, přidáno 01.08.2015

Krycí, svazková a hlavní pletiva rostlin. Tkáně a místní struktury, které plní stejnou funkci struktur. Buněčná struktura asimilační oblasti listu. Vnitřní struktura stonku. Rozdíl mezi jednoděložnými a dvouděložnými.

prezentace, přidáno 27.03.2016

Aktivace některých enzymatických systémů rostlin pomocí stopových prvků. Úloha půdy jako komplexního edafického faktoru v životě rostlin, poměr stopových prvků. Rozdělení rostlin v závislosti na potřebě živin.

semestrální práce, přidáno 13.04.2012

Otužování rostlin. Podstata otužování rostlin a jeho fáze. Kalení semen. Otužování sazenic. Reakce adaptace kořenových systémů, jejich ovlivnění teplotami otužování. mrazuvzdornost rostlin. Mrazuvzdornost rostlin.

semestrální práce, přidáno 05.02.2005

Studium metod a úkolů morfologie rostlin je obor botaniky a nauky o rostlinných formách, z hlediska kterého se rostlina neskládá z orgánů, ale z členů, kteří si zachovávají hlavní rysy svého tvaru a stavby. . Funkce kořene, stonku, listu a květu.

Přednáška číslo 5. Kořen a kořenový systém.

otázky:

Kořenové zóny.

Apikální meristém kořene.

Primární struktura kořene.

Sekundární struktura kořene.

Definice kořene a jeho funkcí. Klasifikace kořenových systémů podle původu a struktury.

Kořen (lat. radix) - osový orgán s radiální symetrií a dorůstající do délky, pokud je zachován vrcholový meristém. Kořen se morfologicky liší od stonku tím, že se na něm nikdy neobjevují listy a vrcholový meristém je pokryt kořenovým uzávěrem jako náprstek. K rozvětvení a iniciaci adventivních pupenů u kořenových potomků dochází endogenně (interně) v důsledku aktivity pericyklu (primární laterální meristém).

Kořenové funkce.

1. Kořen přijímá vodu z půdy s minerály v ní rozpuštěnými;

2. plní roli kotvy, fixuje rostlinu v půdě;

3. slouží jako schránka pro živiny;

4. podílí se na primární syntéze některých organických látek;

5. u kořenových rostlin plní funkci vegetativního rozmnožování.

Klasifikace kořenů:

I. Podle původu kořeny se dělí na hlavní, adnexální a postranní.

hlavní kořen se vyvíjí ze zárodečného kořene semene.

adventivní kořeny nebo adventivní kořeny(z lat adventicius - cizí) se tvoří na jiných rostlinných orgánech (stonek, list, květ) . Role náhodných kořenů v životě bylinných krytosemenných rostlin je obrovská, protože u dospělých rostlin (jednoděložných i mnoha dvouděložných) se kořenový systém skládá převážně (nebo pouze) z náhodných kořenů. Přítomnost adventivních kořenů na bazální části výhonů usnadňuje umělé množení rostlin jejich rozdělením do samostatných výhonků nebo skupin výhonků s adventivními kořeny.

Postranní kořeny se tvoří na hlavních a vedlejších kořenech. V důsledku jejich dalšího větvení se objevují postranní kořeny vyšších řádů. Nejčastěji dochází k větvení do čtvrtého nebo pátého řádu.

Hlavní kořen má pozitivní geotropismus; vlivem gravitace se prohlubuje do půdy svisle dolů; velké postranní kořeny se vyznačují příčným geotropismem, to znamená, že při působení stejné síly rostou téměř vodorovně nebo pod úhlem k povrchu půdy; tenké (sací) kořeny nemají geotropičnost a rostou ve všech směrech. Růst kořenů do délky nastává periodicky - obvykle na jaře a na podzim, v tloušťce - začíná na jaře a končí na podzim.

Odumírání vrcholu hlavního, postranního nebo adventivního kořene někdy způsobí vývoj postranního kořene rostoucího stejným směrem (jako jeho pokračování).

III. Podle tvaru kořeny jsou také velmi rozmanité. Forma jednoho kořene se nazývá válcový, má-li téměř po celé délce stejný průměr. Zároveň může být hustý (pivoňka, mák); ischiformní, nebo ve tvaru provázku (mašle, tulipán), a nitkový(pšenice). Navíc alokovat uzlovitý kořeny - s nerovnoměrným ztluštěním ve formě uzlů (lučník) a korálkové - s rovnoměrně střídajícím se zahušťováním a tenkými plochami (zajíc zelí). úložné kořeny může být kuželovitý, tuřínovitý, kulovitý, vřetenovitý atd.

kořenový systém.

Souhrn všech kořenů jedné rostliny se nazývá kořenový systém.

Klasifikace kořenových systémů podle původu:

hlavní kořenový systém se vyvíjí ze zárodečného kořene a je reprezentován hlavním kořenem (prvního řádu) s postranními kořeny druhého a následujících řádů. U mnoha stromů a keřů a u jednoletých a některých víceletých dvouděložných bylin se vyvíjí pouze hlavní kořenový systém;

adventivní kořenový systém vyvíjí se na stoncích, listech, někdy i na květech. Náhodný původ kořenů je považován za primitivnější, protože je charakteristický pro vyšší výtrusy, které mají pouze systém náhodných kořenů. Systém adventivních kořenů u krytosemenných rostlin se zřejmě tvoří u orchidejí, z jejichž semene se vyvine protokorm (embryonální hlíza) a následně se na něm vyvinou adventivní kořeny;

smíšený kořenový systémširoce rozšířený mezi dvouděložnými i jednoděložnými rostlinami. U rostliny vypěstované ze semene se nejprve vyvine systém hlavního kořene, ale jeho růst netrvá dlouho – často se zastaví na podzim prvního vegetačního období. Do této doby se soustavně vyvíjí systém adventivních kořenů na hypokotylu, epikotylu a následných metamerách hlavního výhonu a následně na bazální části postranních výhonů. V závislosti na rostlinném druhu jsou iniciovány a vyvíjeny v určitých částech metamer (v uzlech, pod a nad uzly, v internodiích) nebo po celé jejich délce.

U rostlin se smíšeným kořenovým systémem, obvykle již na podzim prvního roku života, tvoří hlavní kořenový systém nepodstatnou část celého kořenového systému. Následně (ve druhém a dalších letech) se na bazální části výhonů druhého, třetího a dalších řádů objevují adventivní kořeny a hlavní kořenový systém po dvou až třech letech odumírá a zůstává pouze adventivní kořenový systém. Rostlina. V průběhu života se tedy mění typ kořenového systému: systém hlavního kořene - smíšený kořenový systém - systém adventivních kořenů.

Klasifikace kořenových systémů podle tvaru.

Kohoutkový kořenový systém - jedná se o kořenový systém, ve kterém je hlavní kořen dobře vyvinutý a nápadně přesahuje postranní kořeny v délce a tloušťce.

Vláknitý kořenový systém se nazývá s podobnou velikostí hlavních a postranních kořenů. Obvykle je reprezentován tenkými kořeny, i když u některých druhů jsou poměrně silné.

Smíšený kořenový systém může být také klíčový, pokud je hlavní kořen mnohem větší než ostatní, vláknitý, pokud jsou všechny kořeny relativně stejně velké. Stejné termíny platí pro systém adventivních kořenů. V rámci stejného kořenového systému plní kořeny často různé funkce. Existují kořeny kosterní (podpůrné, silné, s vyvinutými mechanickými pletivy), kořeny růstové (rychle rostoucí, ale málo se větví), sací (tenké, krátkodobé, intenzivně se větví).

2. Mladé kořenové zóny

Mladé kořenové zóny- jedná se o různé části kořene po délce, plnící nestejné funkce a vyznačující se určitými morfologickými znaky (obr.).

Výše se nachází stretch zóna nebo růst. V něm se buňky téměř nedělí, ale silně se táhnou (rostou) podél osy kořene a zatlačují jeho špičku hluboko do půdy. Rozšíření strečové zóny je několik milimetrů. Uvnitř této zóny začíná diferenciace primárních vodivých tkání.

Zóna kořene, která nese kořenové vlásky, se nazývá sací zóna. Název odráží jeho funkci. Ve starší části kořenové vlásky neustále odumírají a v mladé části se neustále znovu tvoří. Tato zóna má délku od několika milimetrů do několika centimetrů.

Nad sací zónou, kde mizí kořenové vlásky, začíná chráněná oblast, který se táhne podél zbytku kořene. Prostřednictvím ní se voda a roztoky solí absorbované kořenem dopravují do nadložních orgánů rostliny. Struktura této zóny se v různých jejích částech liší.

3. Apikální meristém kořene.

Na rozdíl od výhonu vrcholového meristému, který zaujímá terminál, tzn. terminální postavení, kořenový apikální meristém subterminál, protože vždy je přikryta čepicí, jako náprstek. Vrcholový meristém kořene je vždy pokryt čepicí, jako náprstek. Objem meristému úzce souvisí s tloušťkou kořene: je větší u tlustých kořenů než u tenkých, ale meristém nepodléhá sezónním změnám. Při tvorbě pupenů postranních orgánů, apikálního meristému kořene se neúčastní jeho jedinou funkcí je tedy novotvar buněk (histogenní funkce), následně se diferencující na buňky trvalých tkání. Pokud tedy apikální meristém výhonku hraje jak histogenní, tak organogenní roli, pak apikální meristém kořene hraje pouze histogenní roli. Čechlik je také derivátem tohoto meristému.

Vyšší rostliny se vyznačují několika typy struktury kořenového apikálního meristému, lišící se především přítomností a umístěním výchozích buněk a původem chlupaté vrstvy - oddenku.

V kořenech přesliček a kapradin má jediná počáteční buňka, stejně jako na vrcholu jejich výhonů, podobu trojbokého jehlanu, jehož konvexní základna je obrácena dolů, k klobouku. Rozdělení této buňky probíhá ve čtyřech rovinách rovnoběžných se třemi stranami a základnou. V druhém případě se vytvoří buňky, které po dělení dají vzniknout kořenové čepičce. Ze zbytku buněk se následně vyvinou: protoderm, diferencující na rhizoderm, zóna primární kůry, centrální válec.

U většiny dvouděložných krytosemenných rostlin jsou počáteční buňky uspořádány do 3 pater. Z cel horního patra, tzv plerom v budoucnu se vytvoří centrální válec, buňky středního patra - periblema dávají vzniknout primární kůře a spodní - buňkám čepice a protodermis. Tato vrstva se nazývá dermakalyptrogen.

U trav, ostřic, jejichž iniciály jsou také 3 patra, buňky spodního patra produkují pouze buňky kořenového klobouku, proto se tato vrstva nazývá tzv. calyptrogen. Protodermis se odděluje od primární kůry - derivát středního patra iniciál - problémy. Centrální válec se vyvíjí z buněk horního patra - plerom, jako v dvouděložných.

Různé skupiny rostlin se tedy liší původem prvokožce, která se následně diferencuje na oddenku. Pouze u výtrusných archegoniálních a dvouděložných se vyvíjí ze zvláštní počáteční vrstvy, u nahosemenných a jednoděložných se oddenek ukazuje jako tvořený primární kůrou.

Velmi důležitým rysem kořenového apikálního meristému je také to, že vlastní počáteční buňky se za normálních podmínek dělí velmi zřídka, tj. odpočinkové centrum. Objem meristému se zvyšuje díky jejich derivátům. Při poškození kořenového hrotu v důsledku ozáření, vystavení mutagenním faktorům a dalším příčinám se však aktivuje klidové centrum, jeho buňky se intenzivně dělí, což přispívá k regeneraci poškozených tkání.

Primární struktura kořene

V absorpční zóně dochází k diferenciaci kořenových pletiv. Podle původu se jedná o primární tkáně, protože jsou tvořeny primárním meristémem růstové zóny. Proto se mikroskopická struktura kořene v sací zóně nazývá primární.

V primární struktuře se zásadně rozlišují:

1. krycí tkáň, sestávající z jedné vrstvy buněk s kořenovými vlásky - epiblem nebo rhizoderm

2. primární kůra mozková,

3. centrální válec.

Buňky rhizoderms protáhlé po délce kořene. Když se rozdělí v rovině kolmé k podélné ose, vytvoří se dva typy buněk: trichoblasty vývoj kořenových vlásků a atrichoblasty, vykonávající funkce kožních buněk. Na rozdíl od epidermálních buněk jsou tenkostěnné a nemají kutikuly. Trichoblasty jsou umístěny jednotlivě nebo ve skupinách, jejich velikost a tvar se u různých rostlinných druhů liší. Kořeny, které se vyvíjejí ve vodě, obvykle nemají kořenové vlásky, ale pokud tyto kořeny proniknou do půdy, vytvoří se chlupy ve velkém množství. Při absenci chloupků se voda dostává do kořene přes tenké vnější buněčné stěny.

Kořenové vlásky se objevují jako malé výrůstky trichoblastů. Na jejím vrcholu dochází k růstu vlasů. Vlivem tvorby chloupků se celková plocha sací zóny zvětší desetinásobně i více. Jejich délka je 1 ... 2 mm, zatímco u trav a ostřic dosahuje 3 mm. Kořenové vlásky jsou krátkodobé. Jejich délka života nepřesahuje 10 ... 20 dní. Po jejich smrti se rhizoderm postupně zbavuje. Do této doby se spodní vrstva buněk primární kůry diferencuje na ochrannou vrstvu - exoderm. Jeho buňky jsou pevně uzavřené, po opadu oddenku jejich stěny korkují. Poměrně často se také korkují buňky primární kůry, která k ní přiléhá. Exoderm je funkčně podobný korku, ale liší se od něj uspořádáním buněk: tabulkové buňky korku, vzniklé při tangenciálních buněčných děleních korkového kambia (helogenu), jsou uspořádány v příčných řezech v pravidelných řadách a buňky vícevrstvého exodermu, které mají polygonální obrysy, jsou přesazeny. V silně vyvinutém exodermu se často nacházejí pasážové buňky s nekorkovanými stěnami.

Zbytek primární kůry – mezodermu, s výjimkou nejvnitřnější vrstvy, která se diferencuje na endoderm, tvoří parenchymatické buňky, nejhustěji umístěné ve vnějších vrstvách. Ve střední a vnitřní části kůry mají buňky mezodermu více či méně zaoblený obrys. Často nejvnitřnější buňky tvoří radiální řady. Mezi buňkami se objevují mezibuněčné prostory a u některých vodních a bažinných rostlin jsou poměrně velké vzduchové dutiny. V primární kůře některých palem se nacházejí lignifikovaná vlákna nebo sklereidy.

Buňky kůry zásobují rhizoderm plastickými látkami a samy se podílejí na vstřebávání a vedení látek, které se pohybují jak systémem protoplastů ( simplastu) a podél buněčných stěn ( apoplast).

Nejvnitřnější vrstva kůry endoderm, který funguje jako bariéra, která řídí pohyb látek z kůry do centrálního válce a naopak. Endoderm se skládá z těsně uzavřených buněk, mírně protáhlých v tangenciálním směru a téměř čtvercového průřezu. V mladých kořenech mají jeho buňky kasparské pásy - úseky stěn charakterizované přítomností látek chemicky podobných suberinu a ligninu. Kasparovské pásy obepínají uprostřed příčné a podélné radiální stěny buněk. Látky uložené v kasparských pásech uzavírají otvory plasmodesmenálních tubulů nacházejících se v těchto místech, nicméně symplastické spojení mezi buňkami endodermu v této fázi jeho vývoje a buňkami k němu přiléhajícími z vnitřní i vnější strany je zachováno. U mnoha dvouděložných a nahosemenných rostlin diferenciace endodermu obvykle končí vytvořením Caspariho pruhů.

U jednoděložných rostlin, které nemají sekundární ztluštění, se endoderm časem mění. Proces korkování zasahuje až na povrch všech stěn, před kterým se radiální a vnitřní tangenciální stěny velmi ztloustnou a vnější téměř neztloustnou. V těchto případech hovoří o ztluštění ve tvaru podkovy. Zesílené buněčné stěny následně lignifikují, protoplasty odumírají. Některé buňky zůstávají živé, tenkostěnné, pouze s Caspariho pásy, říká se jim kontrolní body. Poskytují fyziologické spojení mezi primární kůrou a centrálním válcem. Obvykle jsou pasážní buňky umístěny naproti vláknům xylému.

Centrální kořenový válec sestává ze dvou zón: pericyklické a vodivé. V kořenech některých rostlin je vnitřní částí centrálního válce mechanická tkáň nebo parenchym, ale toto „jádro“ není homologní s jádrem stonku, protože tkáně, které jej tvoří, jsou prokambiálního původu.

Pericyklus může být homogenní a heterogenní, jako u mnoha jehličnanů, au dvouděložných rostlin u celeru, u kterého se v pericyklu vyvíjejí schizogenní schránky sekretů. Může být jednovrstvý a vícevrstvý, jako ořech. Pericyklus je meristém, protože hraje roli kořenové vrstvy - jsou v ní položeny boční kořeny a v kořenových potomstvech - adventivní pupeny. U dvouděložných a nahosemenných se podílí na druhotném ztluštění kořene, tvoří helogen a částečně kambium. Jeho buňky si zachovávají schopnost dělení po dlouhou dobu.

Primární vodivá pletiva kořene tvoří komplexní vodivý svazek, ve kterém se střídají radiální vlákna xylému se skupinami floémových prvků. Jeho vzniku předchází iniciace prokambium ve formě centrálního provazce. Diferenciace prokambických buněk na prvky protofloému a poté protoxylému začíná na periferii, tj. xylem a floém jsou uloženy exarchicky a později se tyto tkáně vyvíjejí dostředivě.

Je-li položen jeden pramen xylému, a tedy jeden pramen floému, svazek se nazývá monarchický (takové svazky se vyskytují u některých kapradin), jsou-li dva prameny diarchické, jako u mnoha dvouděložných, které mohou mít také tri-, tetra - a pentarchové svazky, navíc u stejné rostliny se mohou boční kořeny ve stavbě cévních svazků lišit od hlavního. Kořeny jednoděložných se vyznačují polyarchickými svazky.

V každém radiálním řetězci xylému se širší prvky metaxylemu odlišují směrem dovnitř od prvků protoxylému.

Vzniklé vlákno xylému může být poměrně krátké (duhovka), v tomto případě se vnitřní část prokambium diferencuje v mechanickou tkáň. U jiných rostlin (cibule, dýně) má xylém na příčných řezech kořenů hvězdicovité obrysy, v samém středu kořene je nejširokoprůsvitná nádoba metaxylemu, z ní vybíhají vlákna xylému, skládající se z prvků , jejichž průměry se od středu k periferii postupně zmenšují. U mnoha rostlin s polyarchickými svazky (obilniny, ostřice, palmy) mohou být jednotlivé prvky metaxylemu rozptýleny po celém průřezu centrálního válce mezi parenchymatickými buňkami nebo prvky mechanické tkáně.

Primární floém se zpravidla skládá z tenkostěnných prvků, pouze některé rostliny (fazole) vyvíjejí vlákna protofloému.

Sekundární struktura kořene.

U jednoděložných a kapradin je primární struktura kořene zachována po celý život (nevzniká u nich sekundární struktura). S přibývajícím věkem jednoděložných rostlin dochází u kořene ke změnám primárních pletiv. Po deskvamaci epiblemu se tedy exoderm stává krycí tkání a poté, po jejím zničení, postupně vrstvy buněk mezodermu, endodermu a někdy pericyklu, jehož buněčné stěny korkují a lignifikují. V souvislosti s těmito změnami mají staré kořeny jednoděložných rostlin menší průměr než mladé.

Mezi nahosemennými, dvouděložnými a jednoděložnými není zásadní rozdíl v primární struktuře kořenů, ale kambium a felogen se zakládají brzy do kořenů dvouděložných a nahosemenných a dochází k sekundárnímu ztluštění, což vede k výrazné změně jejich struktury. Oddělené úseky kambia ve formě oblouků vznikají z prokambium nebo tenkostěnných parenchymatických buněk na vnitřní straně vláken floému mezi paprsky primárního xylému. Počet takových ploch se rovná počtu paprsků primárního xylému. Buňky pericyklu umístěné protilehlými vlákny primárního xylému, dělící se v tangenciální rovině, dávají vzniknout úsekům kambia, které uzavírá jeho oblouky.

Obvykle ještě předtím, než se objeví kambium pericyklického původu, začnou kambiální oblouky klást dovnitř buňky, které se diferencují na prvky sekundárního xylemu, primárně širokoprůsvitné cévy, a ven - prvky sekundárního floému, tlačí primární floém do obvod. Pod tlakem vytvořeného sekundárního xylému se kambiální oblouky narovnají, poté se stanou konvexními, rovnoběžně s obvodem kořene.

V důsledku aktivity kambia mimo primární xylém vznikají mezi konci jeho radiálních pramenů kolaterální svazky, které se od typických kolaterálních svazků stonků liší tím, že v nich není primární xylém. Kambium pericyklického původu produkuje parenchymatické buňky, jejichž souhrn tvoří poměrně široké paprsky, které pokračují v řetězcích primárního xylému - primárních jaderných paprsků.

V kořenech se sekundární strukturou obvykle není primární kůra. To je způsobeno položením korkového kambia, phellogenu, v pericyklu po celém jeho obvodu, přičemž buňky korku (phellem) oddělují směrem ven při tangenciálním dělení a buňky felloderm směrem dovnitř. Nepropustnost korku pro kapalné a plynné látky v důsledku suberinizace jeho buněčných stěn je příčinou odumírání primární kůry, která ztrácí fyziologické spojení s centrálním válcem. Následně v ní vznikají mezery a odpadává - dochází k línání kořenů.

Buňky felodermy se mohou mnohonásobně dělit a vytvářet parenchymální zónu k periferii vodivých tkání, v jejíchž buňkách se obvykle ukládají rezervní látky. Tkáně umístěné vně kambiem (floém, bazický parenchym, feloderm a korkové kambium) se nazývají sekundární kůra. Venku jsou kořeny dvouděložných rostlin, které mají sekundární strukturu, pokryty korkem a na starých kořenech stromů se tvoří kůra.

§ Absorpce vody a minerálů. Půdní roztok vstupuje do kořene přes kořenové vlásky. Chloupky aktivně ovlivňují obsah půdy a uvolňují různé látky, které usnadňují selektivní absorpci iontů z půdy. Protože koncentrace minerálních látek v buněčné míze je vyšší než v půdním roztoku, dostává se do kořenových vlásků voda s minerálními solemi rozpuštěnými v ní ve formě iontů. Roli pumpy v kořenovém vlasu plní vakuoly, ve kterých vzniká vyšší koncentrace solí než v půdě. Ke vstupu minerálních solí do kořene dochází díky aktivnímu transportu aniontů a kationtů, které jsou součástí membrán využívajících energii ATP. V tomto případě může dojít k výměně iontů mezi půdou a kořeny. Protože koncentrace buněčné mízy ve vakuole je vyšší než koncentrace půdního roztoku, voda v procesu difúze spěchá do buňky. Z kořenových vlásků se voda podle stejného principu pohybuje do buněk parenchymu kůry a vstupuje do cév průchodnými buňkami endodermu. Síla, která pohání proud vody do cév a do všech orgánů, se nazývá kořenový tlak. Podle hydrostatických zákonů je hodnota turgorového tlaku (T) stejná ve všech částech buňky, takže sací síla (S) je větší v části, kde je větší osmotický tlak (P). Tento zákon lze vyjádřit vzorcem:

S = P - T, kde S je sací síla; P - osmotický tlak; T - tlak turgoru.

Zpětnému toku tekutiny zabraňují endodermální buňky s hustými membránami, které neumožňují látkám rozpuštěným ve vodě projít zpět do půdy, čímž se v centrálním válci vytváří vysoká koncentrace buněčné mízy. Pohyb vody a solí v ní rozpuštěných je tedy podporován sací silou kořenových vlásků, kořenovým tlakem, silou adheze mezi molekulami vody a stěnami cév, jakož i sací silou listů, které neustále odpařují vodu. , přitahujte ji od kořenů.

§ Druhou hlavní funkcí kořene je posilování rostlin v půdě, ke kterému dochází v důsledku větvení hlavního kořene. Větvení hlavního kořene se nazývá postranní kořeny. Jsou uloženy (endogenně) v pericyklu a vycházejí ven primárním kortexem. Jak hlavní kořen roste, objevují se postranní kořeny prvního řádu, které se později rozvětvují a tvoří kořeny druhého řádu a z nich se tvoří kořeny třetího řádu atd. Větvení kořene pomáhá zpevnit rostlinu v půdě a zvětšit absorbční povrch kořene. Mezi další funkce root patří následující.

§ Syntéza organických látek.

§ přísun živin takové kořeny jsou silně zahuštěné a plní funkci přísunu živin.

§ Díky kořenům rostliny komunikují s bakteriemi a houbami. Kořen uvolňuje do půdy různé látky a vstupuje do symbiózy s houbami a bakteriemi.

§ Pro vegetativní množení se používají kořeny.

Kořenový dech má velký význam pro normální fungování rostliny. Soubor procesů, které zajišťují přísun kyslíku do rostliny a odvod oxidu uhličitého, jakož i využití kyslíku buňkami a tkáněmi k oxidaci organických látek s uvolňováním energie nezbytné pro život rostliny, je dýchání. Dechová energie je nezbytná pro příjem, transport a syntézu látek. Z organických sloučenin pocházejících z listů a minerálních solí z půdy se v kořenových buňkách syntetizuje mnoho životně důležitých látek: aminokyseliny, enzymy a fytohormony atd. Oxid uhličitý vznikající při dýchání se podílí na metabolismu a příjmu látek do kořene. Kořeny mnoha planě rostoucích rostlin jsou schopny tolerovat anaerobní (anoxické) podmínky. Většina pěstovaných rostlin jsou aerobní a jejich dýchání předchází hydrolýza (přeměna polymerů na monomery) a oxidace organických látek. Dýchání je vícestupňový proces. Při dýchání v buňkách dochází k oxidaci řady látek (hlavně sacharidů) kyslíkem a uvolnění energie potřebné pro rostliny pro růst, pohyb protoplazmy a pohyb látek. Dýchání je proces opačný k fotosyntéze. Během fotosyntézy rostlina absorbuje oxid uhličitý a vodu a tvoří cukry. Při dýchání dochází k oxidaci cukrů a tvorbě oxidu uhličitého a vody:

fotosyntéza

6 (CO 2 + H 2 O) C 6H 12O 6 + 6O 2

Při oxidaci jedné grammolekuly cukru během dýchání se uvolní 674 kcal energie. Uvolněná energie se vynakládá na různé biochemické a fyzikální procesy: syntézu organických látek, pohyb a vstřebávání roztoků, růst a pohyb orgánů. Část energie uvolněné při dýchání rostlina uvolňuje ve formě tepla. Dýchání je zvláště intenzivní v místech růstu kořene. Zvýšení množství kyslíku ve vzduchu, stejně jako mírné snížení jeho obsahu, neovlivňuje intenzitu dýchání a pouze snížení obsahu kyslíku ve vzduchu 10-20krát proti normálnímu oslabuje dýchání. Kořen plní své funkce zásobování rostliny živinami pouze s dostatečným množstvím vzduchu v půdě. Proto je při pěstování rostlin nutné zajistit neustálý přívod čerstvého vzduchu ke kořenům. K tomu je půda pravidelně kypřena kultivátory nebo motykami. Uvolnění půdy také pomáhá udržet vlhkost v suchých oblastech. Když půda vyschne, vytvoří se na jejím povrchu kůra: přispívá k rychlému odpařování vody. Při kypření dochází k destrukci kůry a zadržování vlhkosti v povrchové vrstvě. Voda se přestává odpařovat z hlubších vrstev půdy. Není divu, že kypření se někdy nazývá „suché zalévání“. Říkají toto: "Je lepší jednou dobře kypřít, než dvakrát špatně zalévat." U řady tropických bažinných rostlin (mangrovový les) se v procesu evoluce vyvíjejí dýchací kořeny. Stoupají svisle nahoru, na jejich povrchu jsou otvory, kterými vzduch vstupuje do kořenů, a pak do částí rostliny, ponořených do bažinaté půdy.

Půda- jedná se o mateřskou (půdotvornou) horninu, zpracovanou společným působením klimatu, rostlinných a živočišných organismů a v obdělávaných oblastech i lidskou činností, schopná produkovat rostliny. Hlavní vlastností půdy je úrodnost – schopnost uspokojovat potřebu rostlin po živinách, vodě, vzduchu, teple pro jejich normální život a produkci plodin. Půda se od kamenů, písku nebo jílu liší přítomností humusu. Úrodnost půdy závisí především na půdní struktuře a zásobách humusu. Schopnost půdy vytvářet hrudky různých velikostí a tvarů se nazývá struktura půdy a samotné hrudky se nazývají struktura. V závislosti na přítomnosti konstrukčních prvků jsou půdy strukturní a bezstrukturní. Dobře strukturovaná půda poskytuje své příznivé vlastnosti voda-vzduch. Složení půdy zahrnuje písek, jíl a další nerozpustné minerály, stejně jako rozpustné minerály a humus. Půda také obsahuje vzduch a vodu.

Humus(humus) - složitý komplex organických látek vznikajících v půdě při rozkladu rostlinných a živočišných zbytků. Čím silnější je vrchní vrstva půdy obsahující humus, tím je úrodnější. Nejúrodnější jsou humózní černozemě a tmavé luční půdy říčních niv. Podzolové, hlinité a písčité půdy nemají strukturu a jsou chudé na humus, proto jsou méně úrodné.

Podle obsahu malých (jílovitých) nebo větších (písčitých) částic v půdě se půdy dělí na lehké písčité, písčitohlinité, hlinité a jílovité.

Produktivita pěstovaných plodin závisí na úrodnosti půdy. Obdělávaná půda je výsledkem složitých přírodních pracovních procesů mnoha generací lidí. Některé lidské dopady na půdu vedou ke zvýšení její úrodnosti, jiné k jejímu zhoršování, degradaci a smrti. Eroze, kontaminace cizími chemikáliemi, zasolování, podmáčení a odstraňování zemin pro různé stavby (dopravní dálnice, nádrže) by měly být připisovány zvláště nebezpečným důsledkům lidského vlivu na půdu. K poklesu ploch úrodných půd dochází mnohonásobně rychleji než k jejich tvorbě. Ochrana půdy by měla být přírodovědná, šetřit přírodní zdroje a zajišťovat jejich ochranu. Pro zajištění racionálního využívání půdy v Rusku je veden Státní pozemkový katastr, který obsahuje informace o pozemcích všech kategorií. Katastr byl přijat v roce 2001, vykonává tyto hlavní činnosti:

1) vykonávat kontrolu nad využíváním a ochranou půdy;

2) provádí monitorování země;

3) zjišťuje znečištěné a znehodnocené pozemky, připravuje návrhy na jejich obnovu a konzervaci.

Velký význam má zavedení půdoochranného bezorbového zpracování půdy, které zpomaluje nitrifikační procesy v půdě, snižuje zátěž pesticidy, snižuje obsah dusičnanů v zemědělských produktech a také urychluje regenerační procesy humifikace organické hmoty.

Monitoring půdy je systém sledování stavu půdního fondu pro včasné zjišťování a hodnocení změn, předcházení a odstraňování následků negativních procesů. Monitoring půdy byl schválen v roce 1992 a je nedílnou součástí monitorování životního prostředí.

Naše země přijala zemský zákon. Stanoví opatření ke zlepšení úrodnosti půdy a její ochrany. Nesprávné využívání půdy, nedodržování pravidel pro pěstování plodin může vést k destrukci půdní struktury, erozi půdy, zasolování a podmáčení. To vše zhoršuje úrodnost půdy, snižuje výnos. Proto je důležité provádět rekultivace (zlepšování).

Hnojiva. Rostlinné organismy jsou složeny z organických a anorganických látek, které zahrnují různé chemické prvky. Pro normální vývoj rostliny musí kořeny dodávat vodu a minerální soli, makroprvky (P, N, K, Ca, Mg, Fe) a mikroprvky z půdy.
(B, Cu, Mn, Zn, Mo). Je známo, že dusík je součástí aminokyselin, bílkovin, ATP, ADP, vitamínů, enzymů. Jeho nedostatek zpomaluje růst rostlin. Fosfor je součástí ATP a ADP, aminokyselin, enzymů; draslík ovlivňuje stav cytoplazmy, osmotický tlak buněčné mízy a také ovlivňuje růst rostlin. Makro- a mikroprvky mají pro život rostlin velký význam. Každý z prvků má individuální hodnotu a nelze jej nahradit jiným. Při nedostatku nebo přebytku jakéhokoli minerálního prvku v půdě dochází k různým porušením životních procesů rostlin. Takže během hladovění fosforem v rostlinách je pozorováno potlačení syntézy a rozpadu dříve vytvořených proteinů. Nedostatek draslíku zastavuje růst rostlin, protože je narušen metabolismus bílkovin a sacharidů. Nedostatek železa je indikován světle zeleným nebo světle žlutým zbarvením v důsledku nedostatečné tvorby chlorofylu. Minerální soli obsahující makro- i mikroprvky vznikají v půdě po mineralizaci organických látek, rozpouštění minerálů a absorpci některých prvků z atmosféry půdou. Makro- a mikroprvky se nacházejí v úrodné půdní vrstvě jako součást různých sloučenin. Všechny výše uvedené prvky jsou v půdě přítomny, ale někdy v nedostatečném množství. Rostliny každým rokem odebírají z půdy živiny, půda se vyčerpává, což snižuje výnos zemědělských rostlin. Pro zlepšení minerální výživy se do půdy aplikují hnojiva. Aplikací hnojiv člověk aktivně zasahuje do koloběhu látek v přírodě, vytváří rovnováhu živin v půdě. Hnojiva se aplikují do půdy v určitých dávkách, v určitou dobu, což zlepšuje kvalitu půdy a výživu rostlin.

Existují organická, minerální, smíšená, zelená, bakteriální hnojiva.

organická hnojiva(hnůj, rašelina, ptačí trus, kejda, sapropel atd.). Obsahují živiny ve formě organických sloučenin rostlinného a živočišného původu. Organická hnojiva se do půdy aplikují s předstihem, obvykle na podzim, protože se pomalu rozkládají a mohou rostlinám poskytovat minerální živiny na dlouhou dobu. Organická hnojiva jsou kompletní, obsahují makro i mikroprvky. Kromě toho zlepšují fyzikální vlastnosti půdy: zvyšují její strukturu, zvyšují propustnost vody, schopnost zadržovat vodu, zlepšují provzdušňování, tepelné podmínky a aktivují činnost mikroorganismů osidlujících půdu.

Minerální hnojiva nejčastěji obsahují jednu nebo dvě baterie, méně často - více, pak se nazývají komplexní. Minerální hnojiva jsou jednodušší a rychlejší než organická, v půdě se rozkládají.

Podle obsahu minerálních látek se rozlišují minerální hnojiva dusíkatá, fosforečná a potašová.

na dusíkatá hnojiva patří: dusičnany - dusičnan draselný, vápenatý a sodný (dusík ve formě NO amonný).

Na potašových hnojiv zahrnují: draselné soli (sylvinit, kainit, karnallit); koncentrovaná potašová hnojiva (chlorid draselný, síran draselný atd.).

Fosfátová hnojiva- superfosfát, fosfátová hornina, tomasslag. Mezi směsná hnojiva patří organominerální - humáty, humoammofos, nitrohumáty, směsi organických a minerálních hnojiv, často kompostované nebo vyráběné ve formě granulí. Jedná se především o produkty chemické úpravy organických látek (rašelina), čpavku, kyseliny dusičné nebo fosforečné.

Minerální hnojiva jsou zaváděny do půdy v přesně definované dávce a v určitém čase. Každé minerální hnojivo má své specifické vlastnosti. Proto na jaře v období růstu rostlina potřebuje dusík, protože přispívá k akumulaci vegetativní hmoty, zvýšení chlorofylu a fotosyntéze. V době pučení a kvetení se zvyšuje potřeba fosforu a draslíku, protože fosfor, draslík a hořčík ovlivňují stavbu nových buněk v embryonálních tkáních (semena). Draslík má zvláště příznivý vliv na tvorbu semen a plodů. S přihlédnutím k rozdílným potřebám rostlin na minerální živiny v různých fázích vývoje se hnojiva aplikují nejen před setím, ale i během vegetace ve formě zálivek, někdy i při setí do řádků. V poslední době se rozšířil způsob listového krmení, kdy se kapalná hnojiva stříkají přímo na rostliny, často z letadel. Rozpuštěné živiny přijímají listy. Tato metoda je zvláště vhodná pro aplikaci mikroelementů, protože dosahuje rovnoměrného pronikání roztoků na listy rostlin a ekonomičtějšího použití vzácných hnojiv.

Zelená hnojiva. Na plochách vyžadujících organická hnojiva se pěstují plodiny jako lupina, seradella, vojtěška, hrách, jetel, pohanka, hořčice atd. V období největší zelené hmoty se zaorávají. Když se rostliny v půdě rozkládají, vzniká organická hmota.

Bakteriální hnojiva. Patří mezi ně nitragin. Aplikuje se při výsevu semen nahosemenných rostlin. Pro různé kultury se používají specifické formy nitraginu, protože rasy nodulových bakterií, které se vyvíjejí na kořenech jednoho druhu, nemohou žít na kořenech jiných druhů. Azotobakterin obsahující kulturu Azotobacter je specifický pro určité druhy kulturních rostlin. Phosphorobacterin je přípravek obsahující bakterie, které mineralizují organické sloučeniny kyseliny fosforečné. Jako mikrohnojiva se používají sloučeniny boru, mědi, manganu, molybdenu, zinku a kobaltu.

Dávky organických a minerálních hnojiv závisí na obsahu živin v půdě a individuálních potřebách rostliny. Příliš mnoho hnojiva v půdě je stejně špatné jako příliš málo. Iracionální používání hnojiv vážně poškozuje nejen rostliny, ale i půdu a v konečném důsledku může vést ke zvýšení kyselosti, zasolování a následně ke ztrátě úrodnosti. Nadměrně aplikovaná hnojiva se hromadí v zemědělských produktech a mají škodlivý vliv na lidský organismus.

Význam zpracování půdy. Zpracování půdy je mechanické působení na půdu pracovními orgány strojů nebo nářadí, které zajišťují vytvoření nejlepších podmínek pro pěstování plodin.

Hlavní úkoly zpracování půdy jsou:

§ Změna struktury orné vrstvy půdy a jejího strukturního stavu k vytvoření příznivého vodního-vzduchového a tepelného režimu.

§ Posílení koloběhu živin jejich extrakcí z hlubších půdních horizontů a ovlivněním mikrobiologických procesů potřebným směrem.

§ Ničení plevelů vyprovokováním jejich klíčení, ničení sazenic, prořezávání potomků a vyvracení oddenků na povrch.

§ Zapravení strniště a hnojiva.

§ Ničení škůdců a patogenů kulturních rostlin hnízdících v rostlinných zbytcích nebo ve svrchních vrstvách půdy.

§ Zásadní zlepšení podzolických a zásaditých půd hlubokým zpracováním půdy.

§ Boj proti vodní a větrné erozi.

§ Příprava půdy pro setí a péče o rostliny: urovnání a zhutnění povrchu půdy nebo naopak vytvoření rýhovaného povrchu, pahorkování rostlin atd.

§ Ničení víceletých porostů při obdělávání panenských a ladem ležících pozemků a také vrstvy vysévaných vytrvalých trav.

Kořeny mnoha planě rostoucích rostlin jsou schopny tolerovat anaerobní (anoxické) podmínky. Většina pěstovaných rostlin jsou aerobní a jejich dýchání předchází hydrolýza (přeměna polymerů na monomery) a bezkyslíkatá oxidace organických látek. Před výsevem kulturních rostlin je povinná orba do hloubky 22-25 cm nebo rytí. Orba- způsob zpracování půdy, který zajišťuje obalování a kypření vrstvy kultivované půdy, jakož i řezání podzemní části rostlin, zapravování hnojiv a rostlinných zbytků. Toto agrotechnické opatření se provádí na podzim nebo brzy na jaře, před setím, bránami, kultivací (hlubokým kypřením) za účelem zlepšení výměny plynů v půdě. Po vyklíčení a po celé vegetační období se péče o rostliny skládá z kypření půdy (kultivace), hnojení (hnojení) a zálivky. uvolnění poskytuje přístup ke kořenům a půdní mikroflóře kyslíku; Hnojiva, zejména organická hnojiva, zlepšují strukturu půdy a výživu půdy. Zalévání doplňuje nedostatek vody v životě rostlin. Voda, která se odpařuje, zabraňuje přehřívání rostlin, zajišťuje pohyb látek rostlinou a udržuje turgor. Při nedostatku vody turgor rostlin klesá a dochází k vadnutí. Proto se v zóně nedostatečné vlhkosti provádí zalévání rostlin. Po zalévání je nutné provést uvolnění protože voda vytlačuje kyslík z půdy. Se zvýšením teploty vzduchu se na půdě tvoří krusta a následkem vzlínavosti půdy dochází k silnému odpařování vody. Aby se snížilo odpařování, musí být kapilára přerušena. Toho se dosáhne pouze uvolněním. Uvolňování se nazývá suché zalévání.

Okopaniny a jejich využití člověkem. V důsledku dlouhého procesu evoluce v souvislosti s výkonem specializovaných funkcí se typický hlavní kořen změnil v okopaninu. Kořenová plodina se tvoří z hlavního kořene díky ukládání velkého množství rezervních živin v něm. Kořenová plodina je zahuštěný, šťavnatý, masitý hlavní kořen. Kořenová plodina má tři složky: hlavu, krk a samotný kořen. Hlava kořenové plodiny se nazývá horní část, která nese listy a listové pupeny. Z morfologického hlediska je kořenová hlava zkrácený stonek, vyvíjí velké množství listů. Pod hlavou je krček kořenové plodiny, je hladký, nenese žádné listy ani kořeny. Hlava a krk jsou přerostlé hypokotylní koleno (tedy je také kmenového původu). A pouze spodní část okopaniny je vlastně kořen. Kořenové plodiny se tvoří u dvouletých rostlin (řepa, mrkev, rutabaga, vodnice, ředkvičky atd.). V prvním roce života se hromadí živiny, na jaře 2. roku se do půdy vysazují okopaniny, které tvoří rozmnožovací orgány - květy a plody. Kořeny cukrové řepy jsou technickou surovinou pro cukrovarnický průmysl, protože obsahují 14-20 % sacharidů. Kořeny tuřínu, tuřínu, ředkvičky, mrkve, stolní řepě jsou základními potravinami a používají se jako léčivé rostliny. Kořenové plodiny krmné řepy se používají jako krmivo pro hospodářská zvířata.

Kořenové hlízy nebo kořenové kužely jsou masité ztluštěniny postranních kořenů i adventivních kořenů. V kořenových hlízách se mohou hromadit rezervní látky, hlavně sacharidy, škrob, inulin. Kořenové hlízy se tvoří v orchidejích, chistyak, jiřinách, hliněných hruškách.

ÚTĚK

Útěk- orgán vyšších rostlin, sestávající ze stonku s listy a na něm umístěnými pupeny. Hlavní funkcí výhonku je fotosyntéza. V procesu vývoje se výhonek tvoří jako jeden orgán z pupenu semene a poté ze vzdělávací tkáně růstového kužele. Charakteristickým znakem výhonu je metamerie, tzn. rozdělení jeho osy na podobné úseky - uzliny s listem a pupenem nebo pupeny a pod nimi ležící internodia. Uzly a internodia, stonek, listy, pupeny jsou strukturálními prvky výhonku.

Rýže. 17. Zastavit:

a, b - východní platan (a - protáhlý, b - zkrácený); c - vytrvalý zkrácený výhon jabloně (límec); 1 - internodium; 2 - roční přírůstky.

Pupen. Ledvina je rudimentární ještě nevyvinutý výhonek, jehož všechny části jsou velmi blízko u sebe. Pupen se skládá z rudimentární stopky obklopené rudimentárními listy a v paždí rudimentárních listů jsou položeny rudimentární postranní pupeny ve formě hlíz. Poupata jsou pokryta šupinami (upravenými listy), které je chrání před nízkými zimními teplotami. Šupiny ledvin jsou často pokryty chloupky, vrstvou kutikuly a někdy pryskyřičnými sekrety, které pevně slepují ledvinové šupiny a chrání tak ledviny před zamrznutím a vysycháním. Pupeny zajišťují dlouhodobý růst výhonu a jeho větvení. Vrchol stonku, který se nachází v ledvině, se nazývá kužel růstu. Skládá se z merimastické tkáně, jejíž buňky po dělení tvoří řadu vrstev homogenních buněk. Existují laterální a apikální ledviny. Apikální pupeny jsou umístěny na vrcholcích stonku a jeho postranních větvích. Laterální ledviny mohou být axilární a adnexální. Axilární pupeny jsou umístěny po jednom v paždí listu. Některé rostliny nemají jedno, ale několik pupenů. Mohou být umístěny nad sebou nebo vedle sebe. Apikální a laterální axilární pupeny jsou vytvořeny z meristému růstového kužele a liší se pouze umístěním. U stromů a keřů jsou axilární pupeny růstové (vegetativní) se základy listů a stonků a poupata se základy květů nebo květenství. Některé axilární ledviny mohou zůstat nečinné po neomezenou dobu. To jsou „spící pupeny“. Začnou fungovat, když je poškozen apikální pupen a další poškození stonku.

Adnexální pupeny - mohou být umístěny kdekoli v internodiu stonku. Vznikají z kambia ve spodních částech stonků, z povrchových vrstev parenchymu v horní části stonku.

Únikový vývoj.Růst stonku do výšky poskytuje apikální pupen nebo pupen zárodku semene. Buňky vzdělávací tkáně růstového kužele se neustále dělí. V procesu dělení se tvoří nové základy listů a pupenů. Po dělení následuje buněčný růst, který s sebou nese prodloužení internodií a stonku jako celku. Ve vývoji výhonku se rozlišují dvě období: renální - kladení prvků budoucího výhonku a extrarenální - nasazení a růst struktur budoucího výhonku uloženého v ledvině.

Jak se vzdalujete od kužele růstu, schopnost dělení buněk klesá a jejich diferenciace začíná tvorbou tkání. Je možný jiný způsob růstu stonku: interkalární nebo interkalární. V tomto případě je vzdělávací tkáň rozdělena oblastmi nedělících se buněk. Obvykle se nachází na bázi internodií. Tento růst je typický pro obilniny.

Růst výhonku na jaře začíná zvětšením velikosti pupenů a základů stonku a listů v nich uložených. Ledvinové šupiny se oddělují, odpadávají a objevuje se mladý výhonek. Na samém vrcholu růstového kužele je vrcholový meristém, který zajišťuje neustálý růst výhonu do délky a tvorbu všech jeho částí a pletiv. Růst výhonu končí vytvořením květu, květenství nebo vrcholového poupěte.

Zastavit- představuje osovou část výhonu, má neomezený růst - roste po celou dobu života rostliny. Funkce stonku:

1) stonek zajišťuje pohyb vody s minerály od kořene nahoru a organickými látkami z listů do všech orgánů;

2) stonek se podílí na tvorbě koruny;

3) je místem ukládání rezervních živin;

4) slouží k vegetativní reprodukci;

5) plní ochrannou funkci.

Složky výhonku se tvoří na stonku. Uzel je místo, kde je list připojen ke stonku. Stonkový uzel má obvykle nějaké ztluštění, což je patrné zejména u obilnin (pšenice, bambus). Úseky stonku mezi dvěma sousedními uzly se nazývají internodia. Délka internodií není stejná, a to jak u různých rostlin, tak na stonku jedné rostliny, v závislosti na lokalitě. Mnoho bylin má stonkové internody pod zemí (pampeliška, sedmikráska). Na takových rostlinách se vyvíjí velké množství hustě uspořádaných listů, které tvoří na povrchu půdy bazální růžici (pampeliška, jitrocel). Úhel, který svírá stonek a list z něj vybíhající, se nazývá axil listu.

Větvení stonku (výhonek). Velmi málo rostlin má nevětvený stonek. U většiny rostlin se stonek větví, což má za následek zvětšení povrchu rostliny a následně i hmoty listů. V rostlinných stoncích existují 4 typy větvení: dichotomické, monopodiální, sympodiální a pseudodichotomické.

Dichotomické větvení- je hlavní primární formou větvení rostlin, ze které vznikl zbytek. Vyznačuje se tím, že na vrcholu stonku se tvoří dva pupeny, které při růstu tvoří dvě stejné větve v podobě vidličky. Každá z těchto větví se dále větví stejným způsobem. Tento typ větvení je typický pro mechy, palice, kapradiny.

Rýže. osmnáct. Větvení:

A - monopodiální (a - schéma, b - větev borovice); B - sympodiální (c - schéma, d - větev ptačí třešně); C - falešná dichotomie (e - schéma, f - větev šeříku);
1-4 - osy prvního a dalších řádů.

Monopodiální větvení vyznačující se neomezeným apikálním růstem výhonků; charakteristické pro rostliny, u kterých je na vrcholu výhonku jedna ledvina. Tento pupen slouží k pokračování růstu hlavního výhonu (osy) a postranní větve prvního řádu se tvoří na úkor postranních pupenů a postranní větve nepřerůstají hlavní výhon (jehličnany - smrk, borovice, jedle , atd.).

Sympodylové větvení vyznačující se brzkým zastavením apikálního růstu, zatímco apikální pupen odumírá. Místo toho se vyvine postranní pupen, který hlavní osu posune poněkud do strany a výhonek vytvořený z tohoto pupenu pokračuje v hlavním stonku. Je typický pro stromy - jabloně, hrušně, broskvoně atd., z travnatých - brambory, bavlník atd. Charakter větvení určuje vzhled rostliny, její habitus.

V nepravé dichotomické větvení růst vrcholu na hlavní ose se zastaví a pod ním se vytvoří dva pupeny, z nichž se vyvinou víceméně totožné větve a mezi nimi je patrné odumřelé vrcholové pupeno (šeřík, kaštan). Dochází k němu, když jsou listy protilehlé, a tedy i poupata.

Tvorba koruny. U rozvětvené rostliny se hlavní stonek nazývá osa prvního řádu, axilární pupeny postranních větví, které se z něj vyvinuly, jsou osy druhého řádu, z nichž se tvoří osy třetího řádu atd. Stromy mohou mít až 20 takových os. Rozvětvená nadzemní část stromu se nazývá koruna.

Tvorba koruny je založena na znalosti zákonitostí vývoje výhonů. Odstraněním růstového kužele dochází k zastavení růstu stonku do délky a zvýšenému růstu postranních pupenů, tzn. větvení. Toho využívají specialisté na terénní úpravy měst a tvorbu koruny ovocných stromů. Tvar koruny je kulovitý (javor acutifolia), jehlanovitý (topol), sloupovitý (cypřiš) aj. Koruny ovocných a okrasných dřevin se tvoří řezem s přihlédnutím k jejich přirozeným vlastnostem. Pěstitelé zeleniny používají tyto údaje při pěstování zeleniny: na bočních výhoncích okurek se samičí květy tvoří více než na hlavních. Při pěstování květin (růží) způsobí odstranění postranních květních výhonků zvětšení hlavního výhonu a na něm vyvíjejícího se květu.

Vnitřní struktura dřevnatého kmene ve vztahu k jeho funkcím. Růst stonku v tloušťce. Tvorba letokruhů. Pro dřevnatý stonek je charakteristickým rysem schopnost neomezeně růst do tloušťky, což dává růst každé vegetační období. Anatomickými rysy je vytvoření peridermu (sekundární kožní tkáň) na jeho povrchu, který nahrazuje epidermis, a výskyt jasně definovaných růstových prstenců ve dřevě. V dřevnatém stonku se obvykle izoluje kůra, kambium, dřevo a dřeň.

Složení kůry zahrnuje všechny tkáně umístěné k povrchu od kambia. Vnější vrstvy kůry jsou reprezentovány peridermem, skládajícím se z korku, korkového kambia a felodermu. Někdy na povrchu korku zůstávají zbytky epidermis. Za peridermem jsou prvky primární kůry, vyplývající z diferenciace primární vzdělávací tkáně růstového kužele. Zahrnuje lamelární kollenchym, buňky hlavní tkáně, endoderm, který obsahuje škrobová zrna. Za endodermem je pericyklický sklerenchym - to jsou lignifikovaná sklerenchymová vlákna. Za pericyklickým sklerenchymem začíná floém neboli sekundární kůra. Rozlišuje měkké lýko a tvrdé lýko. Měkké lýko je reprezentováno sítovými trubicemi s doprovodnými buňkami a floémovým parenchymem a tvrdé lýko je reprezentováno sekundárními sklerenchymatickými vlákny. Vyplývají z aktivity a diferenciace kambiálních buněk. Kambium střídavě ukládá prvky měkkého, poté prvky tvrdého lýka. Pevná lýková vlákna jsou odumřelé buňky se silně ztluštělými lignifikovanými stěnami – lýková vlákna. Zóna floému zahrnuje primární jádrové paprsky, rozšiřující se v trojúhelníkech z kambia. Jsou reprezentovány buňkami hlavního parenchymu a jsou místem ukládání rezervních živin. Paprsky primárního jádra pokračují ve formě úzkých proužků podél xylému až k jádru stonku. Existují i sekundární dřeňové paprsky, které před dosažením dřeně končí v xylému, jsou mnohem užší než paprsky primární. Vznikají také z kambiálních buněk. Část stonku od kambia po endoderm se nazývá sekundární kůra. Spolu s primární kůrou tvoří kůru stonku.

Kambium se skládá z dělících pravoúhlých tenkostěnných buněk s živým obsahem. Když funguje energicky, jeho buňky nestihnou diferenciaci a kambium je spolu s buňkami z něj vytvořenými jasně rozlišitelné.

Rýže. 19. Stavba kmene dvouděložné dřeviny:

1 - zbytky epidermis; 2 - periderm; 3 - kollenchym; 4 - parenchym primární kůry; 5 - sklerenchym pericyklického původu; 6 - floém část primárního medulárního paprsku; 7 - lýková vlákna; 8 - měkké lýko; 9 - kambium; 10 - jarní dřevo; 11 - podzimní dřevo; 12 - xylém část primárního medulárního paprsku; 13 - primární xylém; 14 - jádrový parenchym; A - kůra (а΄ - primární; а΄΄ - sekundární); B - dřevo; (I-III - roční přírůstek dřeva); B je jádro.

Hlavní hmotu stonku dřeviny tvoří druhotné dřevo (tvoří 9/10 objemu kmene), které jde z kambia do středu. Dřevo (xylém) zahrnuje průdušnice (cévy), tracheidy, dřevěný parenchym a dřevní vlákna (sklerenchym). Společným znakem všech prvků xylému je lignifikace buněčných stěn. V důsledku nerovnoměrné činnosti kambia mají jím tvořené buňky dřeva různé velikosti. Největší buňky se tvoří na jaře, kdy je činnost kambia nejintenzivnější. Postupně se činnost kambia zpomaluje a buňky tvořené kambiem se zmenšují a sílí. V zimě přechází kambium do klidového období. Tedy v jednom vegetačním období jeden dřevěný růstový prstenec, ve kterém jsou jasně viditelné jarní, letní a podzimní buňky. Po období zimního klidu se kambiální aktivita obnoví a a nový letokruh, jehož velké jarní buňky přímo sousedí s malými buňkami vzniklými na podzim předchozího roku. Zpravidla se tvoří ročník jen jeden prsten ze dřeva. Podle šířky letokruhů můžete zjistit, v jakých podmínkách strom rostl v různých letech života. Úzké letokruhy svědčí o nedostatku vláhy, zastínění stromu, jeho špatné výživě. Podle růstových prstenců můžete také určit světové strany. Růstové prstence jsou obvykle širší na jižní straně stromu a užší na severní straně. Po sekundárním dřevě následují směrem ke středu prvky primárního dřeva, které se skládají z malého počtu spirálových a prstencových nádob.

Ve středu stonku je jádro, sestávající ze zaoblených parenchymatických buněk. Obsahují různé látky. Růst stonku v tloušťce nastává v důsledku buněk sekundární vzdělávací tkáně kambia. Směrem ke dřevu se ukládá asi čtyřikrát více buněk než ke kůře, takže dřevo je silnější než kůra.

Pohyb minerálních a organických látek podél stonku probíhá ve dvou směrech. Od kořene k listům a všem nadzemním orgánům protéká vodivými cévami dřeva (xylém) vzestupný proud. (voda a minerální soli). Stoupání vody do výšky stonku (a může dosáhnout asi sto metrů) je usnadněno sacím působením listů, tlakem kořenů, silou adheze molekul vody k sobě a ke stěnám cév . Vlivem sací síly listů vzniká ve stonku podtlakový hydrostatický tlak. Svědčí o tom pozorování: při řezání stromu je se syčením nasáván vzduch do dřeva. Vlivem adhezní síly mezi molekulami vody ve vodivém systému se vytváří souvislý sloupec kapaliny, tažený shora sací silou listů a tlačený zespodu kořenovým tlakem (vzestupným proudem).

Pohyb organické hmoty vyskytuje se podél sítových trubic lýka (floém) od listů ke kořeni (sestupný proud). Nejedná se o jednoduchý mechanický jev, ale o fyziologický proces vyžadující energii, tzn. spojené s dýcháním. V létě se organická hmota dostává nejen do kořenů, ale také do květů a plodů, které se často nacházejí nad listy. V důsledku toho se organická hmota pohybuje nahoru i dolů. Kromě pohybu živin po vertikále se rostliny pohybují v horizontálním směru od jádra kmene k periferii. K tomuto účelu slouží jádrové paprsky, které se skládají z hlavní tkáně a táhnou se od jádra přes dřevo až ke kůře. Pro svůj tvar se jim říká paprsky: začínají jako úzké proužky v jádru, mírně se rozšiřují ve dřevě a velmi silně v kůře.

Depozice rezervních látek. Rezervní neboli organické živiny se ukládají ve speciálních zásobních tkáních jádra, jaderných paprsků a v buňkách hlavní tkáně primární kůry ve formě cukru, škrobu, aminokyselin, bílkovin, olejů. Mohou se hromadit v rozpuštěném (červená řepa), pevném (škrobová zrna, bílkoviny v hlízách brambor, obilovinách, luštěninách) nebo polotekutém (olejové kapky v endospermu skočku). Zvláště mnoho látek se ukládá v upravených výhoncích (oddenky, hlízy, cibule), jakož i v semenech a plodech. Hodnota rezervních látek spočívá nejen v tom, že se rostlina těmito organickými látkami v případě potřeby živí, ale také v tom, že jsou potravinovým produktem pro lidi i zvířata a používají se i jako suroviny.

Upravené úniky: oddenek, hlíza, cibulka, jejich stavba, biologický a ekonomický význam.

V souvislosti s plněním doplňkových funkcí dochází na stonku k různým úpravám, a to jak nadzemním (antény, ostny), tak i podzemním - oddenky, hlízy, cibule, které plní funkce akumulace rezervních živin a vegetativního množení.

oddenek- vytrvalý podzemní výhon se šupinami a pupeny. Od kořene se liší nepřítomností kořenového uzávěru, přítomností uzlin a internodií, listů (a po jejich odumírání listových jizev), přítomností apikálních a axilárních pupenů. Tvar může být dlouhý a tenký (rostliny s dlouhým oddenkem - gaučová tráva) nebo krátký a tlustý (rostliny s krátkým oddenkem - šťovík, kosatec). Každý rok z vrcholu vyroste podzemní výhonek. Když je oddenek poškozen, každý kus s pupenem dává novou rostlinu, která je umístěna rovnoběžně s půdou.

Rýže. dvacet. Metamorfózy podzemních výhonků.

Kořen je osový orgán rostliny, který slouží ke zpevnění rostliny v substrátu a přijímání vody a rozpuštěných minerálních látek z ní. Kromě toho se v kořenu syntetizují různé organické látky (růstové hormony, alkaloidy atd.), které se pak pohybují cévami xylem do jiných rostlinných orgánů nebo zůstávají v samotném kořeni. Často je to zásobárna zásobních živin (oddenek, hlíza...).

U kořenových rostlin (osika, topol, vrba, malina, třešeň, šeřík, bodlák polní atd.) plní kořen funkci vegetativního rozmnožování: na jejich kořenech se tvoří adnexální pupeny, ze kterých se vyvíjejí vzdušné výhonky - kořenové potomstvo.

Typy kořenů a typy kořenových systémů

Kořen roste do délky v důsledku buněčného dělení apikálního (apikálního) meristému. Špička kořene je pokryta ve formě náprstku s kořenovým uzávěrem, který chrání jemné buňky apikálního meristému před mechanickým poškozením a podporuje kořen v půdě.Kořenový uzávěr sestávající z živých tenkostěnných buněk, je neustále aktualizován: vytváří nové mladé buňky Buňky čepice produkují bohatý sliz, který pokrývá kořen, což usnadňuje klouzání mezi částicemi půdy Sliz také vytváří příznivé podmínky pro usazování prospěšných bakterií. Může také ovlivnit dostupnost půdních iontů a poskytnout krátkodobá ochrana kořene před vysycháním, Životnost buněk kořenového klobouku je A-9 dní v závislosti na délce klobouku a druhu rostliny.

kořenová anatomie

Kořenová anatomie. Na podélném řezu kořenovým hrotem lze rozlišit několik zón: dělení, růst, vstřebávání a vedení (obr. 1).

Půdní roztok se do kořene dostává především sací zónou, takže čím větší je povrch této kořenové plochy, tím lépe plní svou hlavní sací funkci. Právě v souvislosti s touto funkcí se část kožních buněk prodlužuje do kořenových vlásků o délce 0,1–8 mm (viz obr. 1). Téměř celá buňka kořenového vlásku je obsazena vakuolou obklopenou tenkou vrstvou cytoplazmy. Jádro se nachází v cytoplazmě v blízkosti horní části vlasu. Kořenové vlásky jsou schopny pokrýt částice půdy, jako by s nimi rostly, což usnadňuje vstřebávání vody a minerálů z půdy. Vstřebávání je také usnadněno vylučováním různých kyselin (uhličité, jablečné, citrónové, šťavelové) kořenovými vlásky, které rozpouštějí půdní částice.

Na příčném řezu je v kořeni rozlišena kůra a středový válec (obr. 1 a 4). Primární kůra je pokryta jakousi epidermis, jejíž buňky se podílejí na tvorbě kořenových vlásků. V tomto ohledu se epidermis kořene nazývá rhizodermis nebo epiblema.

Axiální neboli centrální válec se skládá z vodivého systému (xylém a floém) obklopeného prstencem živých pericyklických buněk schopných meristematické aktivity.

Minerální výživa rostlin

Minerální výživa je soubor procesů vstřebávání z půdy, pohybu a asimilace makro- a mikroprvků (N, P, K, Ca, Mg, Mn, Zn, Fe, Cu atd.) nezbytných pro život rostliny. organismus. Minerální výživa spolu s fotosyntézou tvoří jediný proces výživy rostlin.

Vstup vody a rozpuštěných látek do kořenových buněk přes biologické membrány se uskutečňuje v důsledku procesů, jako je osmóza, difúze, usnadněná difúze a aktivní transport.

Hlavními hnacími silami, které zajišťují pohyb půdního roztoku přes cévy kořene a stonku do nocí, listů a květů, jsou sací síla transpirace a kořenový tlak.

Kořenové typy

Mnoho rostlin vyvine kontraktilní, vzdušné, chůdovité a jiné typy kořenů.