Tutte le piante hanno radici? Impianti

Domande:
1. Funzioni radice
2. Tipi di radici
3. Tipi di sistema di root
4. Zone di radice
5. Modifica delle radici
6. Processi vitali alla radice

1. Funzioni di root
Radiceè l'organo sotterraneo della pianta.
Le principali funzioni della radice:
- sostegno: le radici fissano la pianta nel terreno e la trattengono per tutta la vita;
- nutriente: attraverso le radici la pianta riceve acqua con sostanze minerali e organiche disciolte;
- conservazione: in alcune radici si possono accumulare nutrienti.

2. Tipi di radici

Ci sono principali, subordinati e radici laterali. Quando il seme germina, appare per prima la radice germinale, che si trasforma in quella principale. Le radici avventizie possono apparire sugli steli. Le radici laterali si estendono dalle radici principali e avventizie. Le radici avventizie forniscono alla pianta un nutrimento aggiuntivo e svolgono una funzione meccanica. Si sviluppa durante la coltivazione, ad esempio, di pomodori e patate.

3. Tipi di sistema di root

Le radici di una pianta sono il sistema radicale. L'apparato radicale è a bastoncello e fibroso. Nel sistema di radice del rubinetto, la radice principale è ben sviluppata. Ha la maggior parte delle piante dicotiledoni (barbabietole, carote). In piante perenni la radice principale può estinguersi e la nutrizione avviene a spese delle radici laterali, quindi la radice principale può essere rintracciata solo nelle piante giovani.

L'apparato radicale fibroso è formato solo da radici avventizie e laterali. Non ha radice principale. Le piante monocotiledoni, ad esempio cereali, cipolle, hanno un tale sistema.

Gli apparati radicali occupano molto spazio nel terreno. Ad esempio, nella segale, le radici si diffondono in larghezza di 1-1,5 me penetrano in profondità fino a 2 m.

cappuccio della radice ha di più colore scuro, questa è la punta della radice. Le cellule del cappuccio della radice proteggono la punta della radice dai danni causati dai solidi del suolo. Le cellule del cappuccio sono formate dal tessuto tegumentario e sono costantemente aggiornate.

Zona di aspirazione ha molti peli radicali, che sono cellule allungate lunghe non più di 10 mm. Questa zona sembra un cannone, perché. i peli della radice sono molto piccoli. Le cellule ciliate della radice, come altre cellule, hanno un citoplasma, un nucleo e vacuoli con linfa cellulare. Queste cellule sono di breve durata, muoiono rapidamente e al loro posto ne vengono formate di nuove da cellule superficiali più giovani situate più vicino alla punta della radice. Il compito dei peli della radice è l'assorbimento dell'acqua con i nutrienti disciolti. La zona di assorbimento è in continuo movimento a causa del rinnovamento cellulare. È delicato e si danneggia facilmente durante il trapianto. Ecco le cellule del tessuto principale.

Luogo . Si trova sopra l'aspirazione, non ha peli radicali, la superficie è ricoperta di tessuto tegumentario e il tessuto conduttivo si trova nello spessore. Le cellule della zona di conduzione sono vasi attraverso i quali l'acqua con sostanze disciolte si sposta nello stelo e nelle foglie. Ci sono anche cellule vascolari, attraverso le quali le sostanze organiche delle foglie entrano nella radice.

L'intera radice è ricoperta da cellule di tessuto meccanico, che garantisce la forza e l'elasticità della radice. Le cellule sono allungate, ricoperte da un guscio spesso e piene d'aria.

La profondità di penetrazione delle radici nel terreno dipende dalle condizioni in cui si trovano le piante. La lunghezza delle radici è influenzata dall'umidità, dalla composizione del suolo, dal permafrost.

Le radici lunghe si formano nelle piante in luoghi asciutti. Ciò è particolarmente vero per le piante del deserto. Quindi, nella spina del cammello, l'apparato radicale raggiunge i 15-25 m di lunghezza. Nel grano su campi non irrigati, le radici raggiungono una lunghezza fino a 2,5 me su campi irrigati - 50 cm e la loro densità aumenta.

Il permafrost limita la crescita delle radici in profondità. Ad esempio, nella tundra betulla nana le radici sono solo 20 cm Le radici sono superficiali, ramificate.

Nel processo di adattamento alle condizioni ambientali, le radici delle piante sono cambiate e hanno iniziato a svolgere funzioni aggiuntive.

1. I tuberi della radice fungono da deposito di nutrienti invece dei frutti. Tali tuberi sorgono a causa dell'ispessimento delle radici laterali o avventizie. Ad esempio, le dalie.

2. Radici - modifiche della radice principale in piante come carote, rape, barbabietole. Le radici sono formate dalla parte inferiore dello stelo e superiore radice principale. A differenza dei frutti, non hanno semi. Le radici hanno piante biennali. Nel primo anno di vita, non fioriscono e accumulano molti nutrienti nelle radici. Sul secondo - fioriscono rapidamente, usando i nutrienti accumulati e formano frutti e semi.

3. Radici di attacco (ventose) - morbillo annessiale che si sviluppa nelle piante dei luoghi tropicali. Consentono di agganciarsi a supporti verticali (a muro, roccia, tronco d'albero), portando alla luce il fogliame. Un esempio potrebbe essere l'edera e la clematide.

4. Noduli batterici. Le radici laterali di trifoglio, lupino, erba medica sono particolarmente modificate. I batteri si depositano nelle giovani radici laterali, il che contribuisce all'assorbimento dell'azoto gassoso dall'aria del suolo. Tali radici assumono la forma di noduli. Grazie a questi batteri, queste piante sono in grado di vivere su terreni poveri di azoto e renderli più fertili.

5. radici aeree si formano nelle piante che crescono nelle foreste umide equatoriali e tropicali. Tali radici pendono e assorbono l'acqua piovana dall'aria: si trovano in orchidee, bromelie, alcune felci, monstera.

Le radici aeree sono radici avventizie che si formano sui rami degli alberi e raggiungono il suolo. Si verificano in banyan, ficus.

6. Radici su palafitte. Le piante che crescono nella zona intertidale sviluppano radici su palafitte. In alto sopra l'acqua, tengono grandi germogli frondosi su un terreno fangoso instabile.

7. Le radici respiratorie si formano nelle piante prive di ossigeno per respirare. Le piante crescono in luoghi eccessivamente umidi - in paludi, stagni, estuari marini. Le radici crescono verticalmente verso l'alto e vengono in superficie, assorbendo aria. Un esempio potrebbe essere il salice fragile, il cipresso di palude, le foreste di mangrovie.

6. Processi vitali alla radice

1 - Assorbimento di acqua da parte delle radici

L'assorbimento di acqua da parte dei peli radicali dalla soluzione nutritiva del suolo e la sua conduzione attraverso le cellule della corteccia primaria avviene a causa della differenza di pressione e osmosi. La pressione osmotica nelle cellule fa sì che i minerali penetrino nelle cellule, perché. il loro contenuto di sale è inferiore a quello del suolo. L'intensità dell'assorbimento d'acqua da parte dei peli della radice è chiamata forza di aspirazione. Se la concentrazione di sostanze nella soluzione nutritiva del suolo è superiore a quella all'interno della cellula, l'acqua lascerà le cellule e si verificherà la plasmolisi: le piante appassiranno. Questo fenomeno si osserva in condizioni di terreno asciutto, nonché con un'applicazione smodata. fertilizzanti minerali. La pressione alla radice può essere confermata da una serie di esperimenti.

Una pianta con le radici cade in un bicchiere d'acqua. Versare sopra l'acqua per proteggerlo dall'evaporazione strato sottile olio vegetale e annota il livello. Dopo un giorno o due, l'acqua nel serbatoio è scesa al di sotto del segno. Di conseguenza, le radici aspiravano l'acqua e la portavano fino alle foglie.

Scopo: scoprire la funzione principale della radice.

Tagliamo lo stelo della pianta, lasciando un ceppo alto 2-3 cm Mettiamo un tubo di gomma lungo 3 cm sul ceppo e mettiamo un tubo di vetro curvo alto 20-25 cm sull'estremità superiore.L'acqua nel il tubo di vetro sale e fuoriesce. Ciò dimostra che la radice assorbe l'acqua dal terreno nello stelo.

Obiettivo: scoprire come la temperatura influisce sul funzionamento della radice.

Un bicchiere dovrebbe essere con acqua calda (+17-18ºС) e l'altro con acqua fredda (+1-2ºС). Nel primo caso, l'acqua viene rilasciata in abbondanza, nel secondo - poco o completamente. Questa è la prova che la temperatura ha un forte effetto sulle prestazioni della radice.

L'acqua calda viene assorbita attivamente dalle radici. La pressione alla radice aumenta.

L'acqua fredda è scarsamente assorbita dalle radici. In questo caso, la pressione alla radice diminuisce.

2 - Nutrizione minerale

Il ruolo fisiologico dei minerali è molto grande. Sono la base per la sintesi dei composti organici e influiscono direttamente sul metabolismo; fungono da catalizzatori per reazioni biochimiche; influenzare il turgore della cellula e la permeabilità del protoplasma; sono i centri dei fenomeni elettrici e radioattivi negli organismi vegetali. Con l'aiuto della radice, viene eseguita la nutrizione minerale della pianta.

3 - Respiro delle radici

Per la normale crescita e sviluppo di una pianta, è necessario che la radice riceva Aria fresca.

Scopo: verificare la presenza di respirazione alle radici.

Prendiamo due vasi identici con l'acqua. Mettiamo le piantine in via di sviluppo in ogni nave. Saturare l'acqua in uno dei vasi ogni giorno con aria usando un flacone spray. Sulla superficie dell'acqua nel secondo recipiente, versare un sottile strato di olio vegetale, poiché ritarda il flusso d'aria nell'acqua. Dopo un po', la pianta nel secondo vaso smetterà di crescere, appassirà e alla fine morirà. La morte della pianta avviene per mancanza di aria necessaria alla respirazione della radice.

È stato stabilito che il normale sviluppo delle piante è possibile solo in presenza di tre sostanze nella soluzione nutritiva: azoto, fosforo e zolfo e quattro metalli: potassio, magnesio, calcio e ferro. Ognuno di questi elementi ha un valore individuale e non può essere sostituito da un altro. Questi sono macronutrienti, la loro concentrazione nella pianta è del 10-2-10%. Per il normale sviluppo delle piante sono necessari microelementi, la cui concentrazione nella cellula è del 10-5–10-3%. Questi sono boro, cobalto, rame, zinco, manganese, molibdeno, ecc. Tutti questi elementi si trovano nel terreno, ma a volte in quantità insufficienti. Pertanto, vengono applicati fertilizzanti minerali e organici al terreno.

La pianta cresce e si sviluppa normalmente se l'ambiente che circonda le radici contiene tutti i nutrienti necessari. Il suolo è un tale ambiente per la maggior parte delle piante.

La radice è uno degli organi principali della pianta. Svolge la funzione di assorbimento dal terreno con elementi di nutrizione minerale disciolti in esso. La radice ancora e tiene la pianta nel terreno. Inoltre, le radici sono di importanza metabolica. Come risultato della sintesi primaria, in essi si formano amminoacidi, ormoni, ecc., Che vengono rapidamente inclusi nella successiva biosintesi che avviene nello stelo e nelle foglie della pianta. I nutrienti di riserva possono essere depositati nelle radici.

La radice è un organo assiale con una struttura anatomica radialmente simmetrica. La radice cresce in lunghezza indefinitamente per l'attività del meristema apicale, le cui cellule delicate sono quasi sempre ricoperte dalla calotta radicolare. A differenza del germoglio, la radice è caratterizzata dall'assenza di foglie e, quindi, dallo smembramento in nodi e internodi, nonché dalla presenza di un cappello. L'intera parte in crescita della radice non supera 1 cm.

La calotta radicolare, lunga circa 1 mm, è costituita da cellule sciolte a parete sottile, che vengono costantemente sostituite da cellule nuove. Alla radice in crescita, il cappello viene praticamente aggiornato ogni giorno. Le cellule esfolianti formano una melma che facilita il movimento della punta della radice nel terreno. Le funzioni della calotta radicolare sono di proteggere il punto di crescita e fornire alle radici un geotropismo positivo, che è particolarmente pronunciato alla radice principale.

Una zona di divisione di circa 1 mm, composta da cellule meristematiche, confina con il cappuccio. Il meristema nel processo di divisione mitotica forma una massa di cellule, fornendo la crescita delle radici e reintegrando le cellule della calotta radicolare.

La zona di divisione è seguita dalla zona di stiramento. Qui, la lunghezza della radice aumenta a causa della crescita cellulare e dell'acquisizione di una forma e dimensioni normali da parte loro. L'estensione della zona di stiramento è di diversi millimetri.

Dietro la zona elastica si trova la zona di aspirazione o assorbimento. In questa zona, le cellule della radice tegumentaria primaria - l'epiblema - formano numerosi peli radicali che assorbono la soluzione di minerali del suolo.La zona di assorbimento è lunga diversi centimetri, è qui che le radici assorbono la maggior parte dell'acqua e dei sali disciolti dentro. Questa zona, come le due precedenti, si sposta gradualmente, cambiando posizione nel terreno con la crescita della radice. Man mano che la radice cresce, i peli della radice muoiono, la zona di assorbimento appare sull'area della radice di nuova crescita e l'assorbimento dei nutrienti avviene dal nuovo volume del suolo. Al posto della precedente zona di assorbimento si forma una zona di conduzione.

La struttura primaria della radice

La struttura primaria della radice nasce come risultato della differenziazione del meristema dell'apice. Nella struttura primaria della radice vicino alla sua punta si distinguono tre strati: quello esterno è l'epiblema, quello centrale è la corteccia primaria e il cilindro assiale centrale è la stele.

I tessuti interni naturalmente e in una certa sequenza sorgono nella zona di divisione nel meristema apicale. C'è una netta divisione in due sezioni. La sezione esterna, originata dallo strato intermedio delle cellule iniziali, è chiamata Periblem. La sezione interna proviene dallo strato superiore delle cellule iniziali ed è chiamata Pleroma.

Il pleroma dà origine a una stele, mentre alcune cellule si trasformano in vasi e tracheidi, altre in tubi filtranti, altre in cellule centrali, ecc. Le cellule del periblema si trasformano nella corteccia della radice primaria, costituita da cellule parenchimali del tessuto principale.

Dallo strato esterno delle cellule - dermatogeno - il tessuto tegumentario primario - epiblema o rizoderma - è isolato sulla superficie della radice. È un tessuto monostrato che raggiunge il suo pieno sviluppo nella zona di assorbimento. Il rizoderma formato forma le numerose escrescenze più sottili: i peli delle radici. I capelli della radice sono di breve durata e solo nello stato di crescita assorbono attivamente l'acqua e le sostanze in esso disciolte. La formazione di peli contribuisce ad aumentare di 10 o più volte la superficie totale della zona di aspirazione. La lunghezza dei capelli non è superiore a 1 mm. Il suo guscio è molto sottile ed è costituito da cellulosa e pectina.

La corteccia primaria emersa dal periblema è costituita da cellule parenchimali viventi a parete sottile ed è rappresentata da tre strati distinti: endoderma, mesoderma ed esoderma.

Direttamente al cilindro centrale (stele) confina con lo strato interno della corteccia primaria - l'endoderma. È costituito da una fila di cellule con ispessimenti sulle pareti radiali, le cosiddette bande caspariane, che sono intervallate da cellule a parete sottile - attraverso le cellule. L'endoderma controlla il flusso di sostanze dalla corteccia al cilindro centrale e viceversa.

All'esterno dell'endoderma c'è il mesoderma, lo strato intermedio della corteccia primaria. È costituito da cellule disposte in modo lasco con un sistema di spazi intercellulari attraverso i quali avviene un intenso scambio di gas. Nel mesoderma, le sostanze plastiche vengono sintetizzate e spostate in altri tessuti, si accumulano sostanze di riserva e si trova la micorriza.

La parte esterna della corteccia primaria è chiamata esoderma. Si trova direttamente sotto il rizoderma e quando i peli della radice muoiono, appare sulla superficie della radice. In questo caso, l'esoderma può svolgere la funzione di tessuto tegumentario: si verificano ispessimento e tappatura delle membrane cellulari e morte del contenuto cellulare. Tra le cellule tappate, rimangono cellule non tappate attraverso le quali passano le sostanze.

strato esterno la stele adiacente all'endoderma è chiamata periciclo. Le sue cellule mantengono a lungo la capacità di dividersi. In questo strato vengono deposte le radici laterali, quindi il periciclo è chiamato strato radicale.

Le radici sono caratterizzate dall'alternanza di sezioni di xilema e floema nella stele. Xylem forma una stella (con numero diverso raggi a gruppi diversi piante), e tra i suoi raggi c'è il floema. Al centro della radice possono essere presenti xilema, sclerenchima o parenchima a pareti sottili. Alternanza di xilema e floema lungo la periferia della stele - caratteristica saliente radice, che la distingue nettamente dal fusto.

La struttura della radice primaria sopra descritta è tipica delle giovani radici in tutti i gruppi. piante superiori. Nel club muschi, equiseti, felci e rappresentanti della classe Monocotiledoni del dipartimento delle piante da fiore struttura primaria radice si conserva per tutta la vita.

Struttura secondaria della radice

Nelle radici delle gimnosperme e delle angiosperme dicotiledoni, la struttura primaria della radice viene conservata solo fino all'inizio del suo ispessimento a causa dell'attività dei meristemi laterali secondari - cambio e fellogeno (cambio di sughero). Il processo di cambiamenti secondari inizia con la comparsa di strati di cambio sotto le aree del floema primario, verso l'interno da esso. Il cambio nasce dal parenchima poco differenziato del cilindro centrale. All'interno deposita elementi dello xilema secondario (legno), all'esterno elementi del floema secondario (rafia). All'inizio, gli strati del cambio sono separati, ma poi si chiudono e formano uno strato continuo. Ciò è dovuto alla divisione delle cellule del periciclo contro i raggi xilematici. Le regioni cambiali derivanti dal periciclo sono formate solo dalle cellule parenchimali dei raggi midollari, le restanti cellule del cambio formano gli elementi conduttori: xilema e floema. Questo processo può continuare a lungo e le radici raggiungono uno spessore considerevole. Nella radice perenne, nella sua parte centrale, rimane uno xilema del raggio primario nettamente espresso.

Nel periciclo compare anche il cambio di sughero (phellogen). Dispone strati di cellule del tessuto tegumentario secondario - tappi di sughero. La corteccia primaria (endoderma, mesoderma ed esoderma), isolata da uno strato di sughero dai tessuti viventi interni, muore.

Sistemi di root

La totalità di tutte le radici di una pianta è chiamata apparato radicale. La sua composizione coinvolge la radice principale, le radici laterali e quelle avventizie.

L'apparato radicale è a bastoncello o fibroso. L'apparato radicale a fittone è caratterizzato dallo sviluppo predominante della radice principale in lunghezza e spessore, e si distingue bene dalle altre radici. Nell'apparato radicale a fittone, oltre alle radici principali e laterali, possono verificarsi anche radici avventizie. La maggior parte delle piante dicotiledoni ha un apparato radicale a fittone.

In tutte le piante monocotiledoni e in alcuni dicotiledoni, specie quelli che si riproducono vegetativamente, la radice principale muore precocemente o si sviluppa male, e l'apparato radicale è formato da radici avventizie che sorgono alla base del fusto. Tale apparato radicale è chiamato fibroso.

Per lo sviluppo del sistema radicale Grande importanza hanno proprietà del suolo. Il suolo influenza la struttura dell'apparato radicale, la crescita delle sue radici, la profondità di penetrazione e la loro distribuzione spaziale nel suolo.

Le secrezioni delle radici creano nel terreno circostante una zona brulicante di batteri, funghi e altri microrganismi, che prende il nome di rizosfera. La formazione di apparati radicali superficiali, profondi e di altro tipo riflette l'adattamento delle piante alle condizioni di approvvigionamento idrico del suolo.

Inoltre, in qualsiasi apparato radicale si verificano continui cambiamenti legati all'età delle piante, al cambio delle stagioni, ecc.

Specializzazioni e metamorfosi di radice

Oltre alle funzioni principali, le radici possono assolverne altre, mentre le radici subiscono modificazioni, metamorfosi.

In natura è diffuso il fenomeno della simbiosi delle radici delle piante superiori con i funghi del suolo. Le estremità delle radici, intrecciate dalla superficie con le ife del fungo o che le contengono nella corteccia della radice, sono chiamate micorrize (letteralmente - "radice fungina"). La micorriza è esterna o ectotrofica, interna o endotrofica ed esterno-interna.

La micorriza ectotrofica sostituisce i peli della radice della pianta, che di solito non si sviluppano. La micorriza esterna ed esterna-interna è stata notata nelle piante legnose e arbustive (ad esempio in quercia, acero, betulla, nocciolo, ecc.).

La micorriza interna si sviluppa in molte specie di erbacee e piante legnose(ad esempio, in molti tipi di cereali, cipolle, noce, uva, ecc.). Specie di famiglie come Heather, Wintergreen e Orchids non possono esistere senza la micorriza.

La relazione simbiotica tra un fungo e una pianta autotrofica si manifesta di seguito. Le piante autotrofe forniscono al simbionte fungino i carboidrati solubili a sua disposizione. A sua volta, il simbionte fungino fornisce alla pianta le sostanze minerali più importanti (il simbionte fungino azotofissatore fornisce composti azotati alla pianta, fermenta rapidamente i nutrienti di riserva scarsamente solubili, portandoli a glucosio, il cui eccesso aumenta l'attività di assorbimento di le radici.

Oltre alla micorriza (micosimbiotrofia), in natura si verifica la simbiosi delle radici con i batteri (batteriosimbiotrofia), che non è così diffusa come la prima. A volte sulle radici si formano escrescenze chiamate noduli. All'interno dei noduli ci sono molti batteri noduli che hanno la capacità di fissare l'azoto atmosferico.

radici di stoccaggio

Molte piante sono in grado di immagazzinare i nutrienti di riserva (amido, inulina, zucchero, ecc.) nelle loro radici. Le radici modificate che svolgono la funzione di conservazione sono chiamate "radici" (ad esempio in barbabietole, carote, ecc.) O coni di radice (radici avventizie fortemente ispessite di dalia, chistyak, lyubka, ecc.). Esistono numerose transizioni tra colture di radici e coni di radici.

Radici divaricatrici o contrattili

In alcune piante c'è una forte riduzione della radice in direzione longitudinale alla sua base (ad esempio, in piante bulbose). Le radici retraenti sono diffuse nelle angiosperme. Queste radici fanno sì che le rosette aderiscano saldamente al terreno (ad esempio, nel platano, nel dente di leone, ecc.), Alla posizione sotterranea del colletto della radice e al rizoma verticale e forniscono un certo approfondimento dei tuberi. Così le radici retraenti aiutano i germogli a trovare la migliore profondità nel terreno. Nell'Artico, le radici retraenti forniscono l'esperienza di avversità periodo invernale boccioli di fiori e boccioli di rinnovamento.

radici aeree

Le radici aeree si sviluppano in molte epifite tropicali (delle famiglie delle Orchidee, degli Aronnikov e delle Bromelie). Hanno aerenchima e possono assorbire l'umidità atmosferica. Sui terreni paludosi ai tropici, gli alberi formano radici respiratorie (pneumatofori), che si innalzano sopra la superficie del suolo e forniscono aria agli organi sotterranei attraverso un sistema di fori.

Gli alberi che crescono lungo le rive dei mari tropicali come parte delle mangrovie nella zona di marea formano radici su palafitte. A causa della forte ramificazione di queste radici, gli alberi rimangono stabili su un terreno instabile.

Cosa sono le piante?
Sia le piante che gli animali sono costituiti da cellule. Le cellule producono sostanze chimiche da cui dipendono crescita e sopravvivenza. Inoltre, sia le piante che gli animali utilizzano gas, acqua e minerali per i loro processi vitali. Sia le piante che gli animali passano cicli vitali durante il quale nascono, crescono, si riproducono e muoiono. Ma le piante hanno una differenza molto significativa: non sono in grado di spostarsi da un posto all'altro, perché le loro radici sono fissate in un punto. Hanno la capacità di eseguire un processo speciale chiamato fotosintesi. Per questo processo, le piante utilizzano l'energia della radiazione solare, l'anidride carbonica contenuta nell'aria, nonché l'acqua e i minerali del suolo - e da tutto questo producono il proprio cibo. Gli animali non possono farlo. Per ottenere l'energia necessaria alla vita, devono cercare cibo, mangiare piante o altri animali.
Il prodotto di scarto della fotosintesi è l'ossigeno, un gas che tutti gli animali hanno bisogno di respirare. E questo significa che se non ci fosse vita vegetale, allora non ci sarebbe nemmeno vita animale sulla Terra.

Cosa mangiano le piante?
Non si può dire che le piante mangino letteralmente, intendendo, ad esempio, cibo per animali. Le piante verdi producono il proprio cibo attraverso un processo chimico noto come fotosintesi, che utilizza l'energia del sole, dell'anidride carbonica e dell'acqua per produrre sostanze chiamate monosaccaridi. Questi monosaccaridi vengono quindi convertiti in amidi, proteine ​​o grassi, che, a loro volta, forniscono alla pianta l'energia necessaria per lo svolgimento dei processi vitali e la crescita delle piante. Il cibo vegetale che acquistiamo nei negozi è una miscela di minerali di cui le piante hanno bisogno per crescere. Questi minerali includono azoto, fosforo e potassio. Di norma, una pianta è in grado di estrarli dal terreno in cui cresce: li assorbe attraverso le radici insieme all'acqua. Ma gli agricoltori, i giardinieri e tutti coloro che coltivano piante aggiungono minerali oltre a rendere le piante sempre più forti.

Tutte le piante hanno radici?
Più piante semplici non ci sono radici. Ad esempio, le alghe verdi unicellulari galleggiano sulla superficie dell'acqua. Allo stesso modo, molti galleggiano sulla superficie dell'acqua. alga marina, che sono specie più grandi di alghe. Le stesse alghe che si attaccano al fondo marino lo fanno con speciali formazioni di "attaccamento" che non sono vere radici. Le alghe assorbono acqua e minerali dal mare utilizzando tutte le sue parti. Allo stesso modo, piante semplici come i muschi formano un denso tappeto basso in luoghi bassi e assorbono l'umidità necessaria direttamente dall'ambiente circostante. Invece delle radici, hanno escrescenze filamentose (sono chiamate rizoidi) e con l'aiuto di queste escrescenze si aggrappano ad alberi o pietre. Ma tutte le piante di forme più complesse - felci, conifere (piante coniche) e piante da fiore - hanno steli e radici. Gambi e radici sono un sistema di distribuzione interno in grado di trasportare acqua e minerali da dove la pianta li porta dove sono necessari.

Tutte le piante hanno foglie?
Le piante più semplici come le alghe non hanno foglie. I muschi hanno una specie di foglie in cui avviene la fotosintesi, ma queste non sono foglie vere,
Le piante di tipi più complessi hanno foglie. La forma della foglia è spesso determinata dalle condizioni ambientali in cui crescono le piante. Tipicamente, dove c'è molta luce solare e acqua, le foglie sono larghe e piatte, fornendo un'ampia superficie su cui può avvenire la fotosintesi. Tuttavia, nei luoghi dove fa freddo e secco, non si può escludere un problema serio dovuto alla perdita di umidità. Ad esempio, le foglie allungate a forma di ago delle conifere (compresi i pini) aiutano a trattenere l'acqua. Per questo motivo, tali piante sono in grado di vivere in luoghi molto secchi e freddi, molto a nord e ad alta quota.

Se le piante vengono tagliate, lo sentono?
Le piante non ce l'hanno sistema nervoso e non si sentono quando vengono tagliati. Ma le piante sentono la gravità, la luce e il tatto.

Come si ottengono i semi?
Le conifere (piante coniche) e gli alberi da fiore hanno semi.
Conifere - pini, abeti rossi, abeti, cipressi, hanno coni maschili e femminili. I coni maschili hanno sacche polliniche che rilasciano nell'aria milioni di minuscole particelle di polline, le cellule riproduttive maschili. Il vento li porta ai coni femminili, che hanno cellule riproduttive negli ovuli. Gli ovuli sono appiccicosi e il polline si attacca a loro. Quando le cellule maschili e femminili si incontrano, avviene la fecondazione e i semi nascono nelle squame del cono femminile. Man mano che i semi crescono, il cono aumenta di dimensioni. Quando i semi sono maturi (di solito ci vogliono un paio d'anni), il cono si apre e li rilascia. I semi hanno un guscio duro e un po' di nutrimento all'interno da utilizzare nella fase iniziale della crescita (se il seme entra in un luogo adatto alla crescita); inoltre i semi sono dotati di ali che li aiutano a volare nel vento. La formazione dei semi nelle piante da fiore è un po' più complicata. Le cellule maschili si sviluppano negli stami e "viaggiano" essendo racchiuse in granelli di polline duro. Le cellule femminili, gli ovuli, si sviluppano in profondità nell'ovaio del fiore e sono racchiuse nel pistillo. La parte superiore del pistillo (chiamato stigma) è lunga e appiccicosa, il che lo rende un buon bersaglio per il polline. Dopo che il polline ha colpito lo stigma, dal granello di polline cresce un tubicino. La cellula maschile passa attraverso questo tubulo e raggiunge l'ovulo. Si verifica la fecondazione e i semi iniziano a svilupparsi.
Vento, acqua, insetti e altri animali aiutano a trasferire il polline da un fiore all'altro.

Come fanno i semi a diventare piante?
Se i semi cadono semplicemente nel terreno sotto l'albero genitore, dovranno lottare per la sopravvivenza - per luce del sole, acqua e minerali. Quindi, per iniziare a crescere, trasformandosi in nuove piante, la maggior parte dei semi ha bisogno di cercare altri luoghi, viaggiando con il vento, con l'acqua o con l'aiuto di insetti e animali. Alcuni semi, come conifere e aceri, hanno le ali. Altri, come i semi di tarassaco, sono dotati di paracadute di peli delicati. In entrambi i casi i semi possono, grazie a queste caratteristiche, volare per lunghe distanze sottovento; a volte atterrano in luoghi adatti alla germinazione. Altri semi vengono dispersi dall'acqua: grazie al loro guscio duro e impermeabile, le noci di cocco, ad esempio, possono nuotare per molte miglia in mare prima di trovare una riva con condizioni adatte alla germinazione. Gli animali sono ottimi disperditori di semi. Portano i semi in diversi punti della bocca (come fa uno scoiattolo quando prepara i brodi per l'inverno); a volte i semi si aggrappano alla pelliccia o alle piume degli animali.
Alcuni semi sono in grado di aspettare anni prima che il momento giusto per germogliare, e altri non ne hanno mai l'opportunità.

Perché i fiori hanno colori brillanti?
Riproduzione di molti pianta fiorita dipende dal fatto che insetti e uccelli trasferiscano il polline da una pianta all'altra e le piante possono attirare animali specifici con i loro fiori luminosi o profumati. Il nutriente polline e nettare dei fiori costituiscono una parte importante della dieta di molte creature. Quando uccelli e insetti si avvicinano al fiore per mangiare, il polline si attacca alle loro gambe e al loro corpo. Volando in cerca di cibo verso i fiori di altre piante della stessa specie, insetti e uccelli lasciano in essi parte del polline, e quindi si verifica l'impollinazione incrociata. Le piante impollinate dal vento di solito hanno fiori piccoli e poco appariscenti che non sono colorati (e molti mancano di nettare) perché non hanno bisogno di attirare l'attenzione di insetti e uccelli per diffondere il loro polline.

Perché i fiori sono diversi l'uno dall'altro?
L'aspetto di un fiore dipende in gran parte dal modo in cui viene impollinato. I fiori impollinati dal vento sono generalmente piccoli, poco appariscenti e non dai colori vivaci, poiché non hanno bisogno di attirare l'attenzione di insetti e uccelli per disperdere il loro polline. Ma i fiori che fanno affidamento sulle creature che trasportano il polline per impollinare dovrebbero attirare insetti e uccelli per aiutare l'impollinazione incrociata. E tali fiori sono spesso adattati - in termini di colore, odore o forma - a specifici insetti o animali. Molti dei fiori che attirano le api hanno parti speciali che fungono da "piattaforme di atterraggio" in modo che le api che si avvicinano a loro possano riposare su tali piattaforme mentre si nutrono. Le api possono distinguere la maggior parte dei colori (tranne il rosso) e fiori luminosi sono attratti. Le farfalle amano molti degli stessi fiori che attirano le api. Le farfalle hanno anche un apparato boccale allungato e anche le farfalle non sono contrarie all'"atterraggio" quando si nutrono. Tuttavia, le grandi ali impediscono alle farfalle di tuffarsi in profondità all'interno del fiore. Pertanto, le farfalle preferiscono i fiori piatti, larghi e quelli che crescono a grappolo. Le farfalle sono attratte dai fiori di tutti i tipi di colori vivaci. Ma le falene, che sembrano farfalle, sono notturne, cioè sono attive di notte. Pertanto, i fiori che attirano le falene sono per lo più di colore chiaro o Colore bianco, cioè chiaramente distinguibile al buio. E poiché le falene preferiscono fluttuare nell'aria piuttosto che "atterrare" su un fiore, non hanno bisogno di "piattaforme di atterraggio" sui fiori su cui atterrano.

Perché alcuni fiori odorano di profumo?
I fiori sono profumati, quindi attirano coloro di cui hanno bisogno per l'impollinazione incrociata. Alcuni insetti e altri animali che traggono il loro cibo dai fiori hanno un acuto senso dell'olfatto. Le api, ad esempio, hanno rilevatori di odori sensibili nelle loro antenne. Pertanto, la maggior parte dei fiori impollinati dalle api ha un odore: i fiori che si aprono solo di notte hanno spesso un forte odore, che aiuta a trovarli al buio per coloro che si nutrono di loro, ad esempio le falene notturne. Tuttavia, non tutti i fiori hanno un odore gradevole. Alcuni fiori hanno l'odore di carne in decomposizione o di altra materia in decomposizione: in questo modo attirano le mosche. I fiori che hanno un odore sgradevole (dal punto di vista umano) attirano anche i pipistrelli che hanno bisogno di piante per il cibo.

Perché alcune piante sono velenose?
Le piante non possono scappare dai "predatori" - animali che le mangeranno, quindi alcune piante hanno sviluppato altri modi di difesa. Molte piante hanno parti velenose. Le foglie di rabarbaro, ad esempio, sono molto pericolose da mangiare, sebbene gli steli di queste piante siano abbastanza sicuri e gustosi. Gli scienziati ritengono che le piante abbiano spesso una parte velenosa per spaventare i predatori; altre parti rimangono innocue e sicure per gli animali impollinatori.

Perché alcune piante hanno spine?
Come accennato in precedenza, le piante non sono in grado di sfuggire agli animali affamati, quindi sviluppano diverse forme di protezione. In alcune piante alcune parti sono velenose, altre hanno spine e varie escrescenze taglienti con le quali si proteggono dagli animali che vogliono mangiarle. Le spine feriscono gli animali che cercano di avvicinarsi a tali piante e cercano di starne lontano.

Come possono le piante nel deserto vivere senza acqua?
In un vero deserto, dove non piove mai, le piante non possono vivere. Ma nei luoghi dove crescono cactus e altre piante del deserto, a volte piove ancora, anche se succede una volta ogni due anni. Quando piove, le piante del deserto assorbono rapidamente l'acqua attraverso le loro radici, immagazzinandola in foglie e steli spessi. E questa umidità accumulata permette loro di aspettare la prossima pioggia.

I funghi sono piante?
I funghi non sono in realtà piante. Non hanno vere radici, foglie o steli e mancano della clorofilla che le piante usano per produrre il proprio cibo (motivo per cui non sono verdi e non hanno bisogno della luce solare). I funghi si nutrono principalmente della carne morta di piante e animali, purificandoli ambiente e arricchendo il suolo.

Qual è il fungo più pericoloso?
Il fungo più pericoloso è lo svasso pallido. Si trova spesso vicino a betulle e querce. Anche un piccolo pezzo di questo fungo può portare alla morte, che si verifica dopo 6-15 ore. Il veleno di molti funghi viene distrutto dall'ebollizione, ma il veleno dello svasso pallido non viene distrutto dal trattamento termico.

Quanto tempo vivono gli alberi?
Per molto tempo si è creduto che gli alberi viventi più antichi del mondo fossero le sequoie, che crescono nella parte centrale della costa del Pacifico negli Stati Uniti d'America. Alcuni di questi alberi hanno quasi 4000 anni. Tuttavia, decenni fa, è stato scoperto albero di conifere, che vive ancora più a lungo: è un pino spinoso che cresce negli Stati Uniti d'America negli stati del Nevada, dell'Arizona e della California meridionale. Il più antico di questi alberi viventi ha 4600 anni.

Perché alcuni alberi perdono le foglie in autunno?
La perdita delle foglie prepara questi alberi alla mancanza di acqua orario invernale: c'è poca umidità nell'aria fredda e secca e la neve può dare acqua solo dopo che si è sciolta. Inoltre, poiché in inverno il terreno gela, è difficile per un albero ottenere acqua con le sue radici. In primavera e in estate, i gas e l'umidità lasciano l'albero attraverso migliaia di stomi microscopici nelle foglie. Senza foglie, un albero può immagazzinare un massimo di acqua. Inoltre, se gli alberi non lasciassero cadere le foglie, molto probabilmente i rami degli alberi non resisterebbero alla massa di neve sulle foglie e si spezzerebbero.

Cosa sono le verdure?
Le verdure sono le parti delle piante che mangiamo: radici, steli, foglie. Le carote e le patate sono essenzialmente radici. Gli asparagi sono i gambi delle piante. Cavoli, spinaci, insalate sono foglie. Nella vita di tutti i giorni, chiamiamo anche molti frutti come verdure: zucchine, pomodori, cetrioli e così via.

1. Che ruolo hanno le radici nella vita vegetale?

2. In che cosa differiscono le radici dai rizoidi?

Rizoide - una formazione filamentosa simile a una radice in muschi, licheni, alcune alghe e funghi, che serve a fissarli sul substrato e ad assorbire acqua e sostanze nutritive da esso. A differenza delle vere radici, i rizoidi non hanno tessuti conduttivi.

3. Tutte le piante hanno radici?

Le piante più semplici non hanno radici. Ad esempio, le alghe verdi unicellulari galleggiano sulla superficie dell'acqua. Allo stesso modo, molte alghe, che sono specie di alghe più grandi, galleggiano sulla superficie dell'acqua.

Piante semplici come i muschi assorbono l'umidità necessaria direttamente dall'ambiente circostante. Invece delle radici, hanno escrescenze filamentose (rizoidi) e con l'aiuto di queste escrescenze si aggrappano ad alberi o pietre. Ma tutte le piante di forme più complesse - felci, conifere e piante da fiore - hanno steli e radici.

Per imparare a distinguere tra tipi di sistemi di root, completa il lab.

Bastoni e apparati radicali fibrosi

1. Considera gli apparati radicali delle piante che ti vengono offerte. In che modo differiscono?

Esistono due tipi di apparati radicali: bastoncelli e fibrosi. L'apparato radicale in cui la radice principale, simile all'asta, è maggiormente sviluppata è chiamato radice a fittone.

2. Leggi nel libro di testo quali sistemi di root sono chiamati cardine, che sono fibrosi.

3. Seleziona le piante con un apparato radicale a fittone.

La maggior parte delle piante dicotiledoni, come l'acetosa, le carote, le barbabietole, ecc., hanno un apparato radicale a fittone.

4. Seleziona piante con sistemi di radici fibrose.

L'apparato radicale fibroso è caratteristico delle piante monocotiledoni: grano, orzo, cipolle, aglio, ecc.

5. In base alla struttura dell'apparato radicale, determinare quali piante sono monocotiledoni e quali dicotiledoni.

6. Compila la tabella "La struttura degli apparati radicali in diverse piante".

Domande

1. Quali funzioni svolge il root?

Le radici ancorano la pianta nel terreno e la tengono saldamente per tutta la sua vita. Attraverso di loro, la pianta riceve acqua e minerali disciolti in essa dal terreno. Nelle radici di alcune piante si possono depositare e accumulare sostanze di riserva.

2. Quale radice è chiamata principale e quali sono subordinate e laterali?

La radice principale si sviluppa dalla radice germinale. Le radici che si formano sugli steli, e in alcune piante sulle foglie, sono dette avventizie. Le radici laterali si estendono dalle radici principali e avventizie.

3. Quale apparato radicale si chiama fittone e quale fibroso?

L'apparato radicale in cui la radice principale, simile all'asta, è maggiormente sviluppata è chiamato radice a fittone.

Fibroso è chiamato l'apparato radicale delle radici avventizie e laterali. La radice principale nelle piante con un sistema fibroso è sottosviluppata o muore presto.

Pensare

Quando si coltivano mais, patate, cavoli, pomodori e altre piante, l'agricoltura è ampiamente utilizzata, ovvero la parte inferiore dello stelo è cosparsa di terra (Fig. 6). Perché lo fanno?

Per la comparsa di radici avventizie e migliorare la nutrizione delle piante, allentando il terreno. Nelle patate, questa operazione stimola la formazione di tuberi, perché. il suo apparato radicale cresce meglio in ampiezza che in profondità.

Compiti

1. Fai piante da interno coleus e pelargonium formano facilmente radici avventizie. Tagliare con cura alcuni germogli laterali con 4-5 foglie. Eliminate le due foglie inferiori e mettete i germogli in bicchieri o barattoli d'acqua. Osserva la formazione di radici avventizie. Dopo che le radici raggiungono 1 cm, pianta le piante in vasi con terriccio nutriente. Innaffiali regolarmente.

2. Annota i risultati delle tue osservazioni e discuti con altri studenti.

Tagliare molto bene le talee di coleus in acqua. Dopo averli messi in acqua, dopo un paio di settimane (o forse prima), appariranno delle radici bianche.

Il tempo di taglio della radice del pelargonio è di 5-15 giorni. L'apparato radicale si sviluppa in tre o quattro settimane, dopodiché le piante possono essere piantate in vasi separati.

3. Germogliare semi di ravanelli, piselli o fagioli e chicchi di grano. Ti serviranno nella prossima lezione.

1. Risciacquare il grano 2-3 volte

2. Riempire con acqua purificata (il volume dell'acqua è 1,5 - 2 volte il volume del grano)

3. Immergere per 10-12 ore a una temperatura di 16-21 C˚ (la durata dell'ammollo dipende dalla temperatura: maggiore è la temperatura, minore è la necessità di ammollo)

4. Risciacquare 2 volte

5. Coprire il coperchio che perde

6. Annaffiare almeno 3 volte al giorno (3-4 giorni) IL GRANO NON DEVE GALLEGGIARE!!! L'ACQUA DEVE ESSERE COMPLETA!!!

1. Sciacquare i semi;

2. Metti i semi in un contenitore in modo che occupino non più della metà della sua altezza;

3. Versare i semi con acqua in modo che l'acqua sia almeno 2 centimetri sopra i semi;

4. Dopo circa 8 ore, scolare l'acqua e sciacquare i semi, che dovrebbero essere già leggermente cambiati;

5. Coprirli con una garza umida o un altro panno pulito e umido (già senz'acqua).

Dal punto di vista filogenetico, la radice è sorta più tardi dello stelo e della foglia, in connessione con il passaggio delle piante alla vita sulla terra e probabilmente ha avuto origine da rami sotterranei simili a radici. La radice non ha né foglie né germogli disposti in un certo ordine. È caratterizzato da una crescita apicale in lunghezza, i suoi rami laterali derivano da tessuti interni, il punto di crescita è coperto da una calotta radicolare. L'apparato radicale si forma per tutta la vita dell'organismo vegetale. A volte la radice può fungere da luogo di deposizione nella fornitura di nutrienti. In questo caso viene modificato.

Tipi di radice

La radice principale è formata dalla radice germinale durante la germinazione dei semi. Ha radici laterali.

Le radici avventizie si sviluppano su steli e foglie.

Le radici laterali sono rami di qualsiasi radice.

Ogni radice (principale, laterale, avventizia) ha la capacità di ramificarsi, il che aumenta notevolmente la superficie dell'apparato radicale, e questo contribuisce a un migliore rafforzamento della pianta nel terreno e ne migliora la nutrizione.

Tipi di apparati radicali

Esistono due tipi principali di apparati radicali: fittone, che ha una radice principale ben sviluppata, e fibrosa. L'apparato radicale fibroso è costituito da un largo numero radici avventizie della stessa dimensione. L'intera massa delle radici è costituita da radici laterali o avventizie e sembra un lobo.

Un apparato radicale molto ramificato forma un'enorme superficie assorbente. Per esempio,

• la lunghezza totale delle radici di segale invernale raggiunge i 600 km;
• lunghezza dei peli della radice - 10.000 km;
• la superficie totale delle radici è di 200 m 2.

Questo è molte volte maggiore dell'area della massa fuori terra.

Se la pianta ha una radice principale ben definita e si sviluppano radici avventizie, si forma un apparato radicale di tipo misto (cavolo, pomodoro).

Struttura esterna della radice. La struttura interna della radice

Zone di radice

cappuccio della radice

La radice cresce in lunghezza con la sua punta, dove si trovano le cellule giovani del tessuto educativo. La parte in crescita è ricoperta da una calotta radicale che protegge la punta della radice dai danni e facilita il movimento della radice nel terreno durante la crescita. Quest'ultima funzione è svolta grazie alla proprietà delle pareti esterne della calotta radicolare di essere ricoperte di muco, che riduce l'attrito tra la radice e le particelle di terreno. Possono persino separare le particelle di terreno. Le cellule della calotta radicolare sono vive, spesso contengono granelli di amido. Le celle del cappuccio sono costantemente aggiornate a causa della divisione. Partecipa a reazioni geotropicali positive (direzione della crescita delle radici verso il centro della Terra).

Le celle della zona di divisione si stanno dividendo attivamente, la lunghezza di questa zona è tipi diversi e radici diverse della stessa pianta non sono le stesse.

Dietro la zona di divisione c'è una zona di estensione (zona di crescita). La lunghezza di questa zona non supera alcuni millimetri.

Quando la crescita lineare è completata, inizia la terza fase della formazione delle radici: si forma la sua differenziazione, una zona di differenziazione e specializzazione delle cellule (o una zona di peli radicali e assorbimento). In questa zona si distinguono già lo strato esterno dell'epiblema (rizoderma) con peli radicali, lo strato della corteccia primaria e il cilindro centrale.

La struttura della radice dei capelli

I peli della radice sono escrescenze molto allungate delle cellule esterne che coprono la radice. Il numero di peli radicali è molto elevato (da 200 a 300 peli per 1 mm2). La loro lunghezza raggiunge i 10 mm. I peli si formano molto rapidamente (nelle giovani piantine di un melo in 30-40 ore). I peli della radice sono di breve durata. Muoiono in 10-20 giorni e ne crescono di nuovi sulla parte giovane della radice. Ciò garantisce lo sviluppo di nuovi orizzonti del suolo alla radice. La radice cresce continuamente, formando sempre più nuove aree di peli radicali. I capelli possono non solo assorbire soluzioni di sostanze già pronte, ma anche contribuire alla dissoluzione di alcune sostanze del suolo e quindi assorbirle. L'area della radice dove si sono estinti i peli della radice è in grado di assorbire l'acqua per qualche tempo, ma poi si ricopre di sughero e perde questa capacità.

La guaina del capello è molto sottile, il che facilita l'assorbimento dei nutrienti. Quasi l'intera cellula ciliata è occupata da un vacuolo circondato da un sottile strato di citoplasma. Il nucleo è nella parte superiore della cellula. Intorno alla cellula si forma una guaina mucosa, che favorisce l'incollaggio dei peli delle radici con le particelle di terreno, migliorando il loro contatto e aumentando l'idrofilia del sistema. L'assorbimento è facilitato dalla secrezione di acidi (carbonico, malico, citrico) da parte dei peli radicali, che dissolvono i sali minerali.

Anche i peli della radice svolgono un ruolo meccanico: fungono da supporto per la parte superiore della radice, che passa tra le particelle di terreno.

Al microscopio su una sezione trasversale della radice nella zona di assorbimento, la sua struttura è visibile a livello cellulare e tissutale. Sulla superficie della radice c'è il rizoderma, sotto c'è la corteccia. Lo strato esterno della corteccia è l'esoderma, verso l'interno è il parenchima principale. Le sue cellule viventi a pareti sottili svolgono una funzione di immagazzinamento, conducono le soluzioni nutritive nella direzione radiale, dal tessuto assorbente ai vasi del legno. Sintetizzano anche una serie di sostanze organiche vitali per la pianta. Lo strato interno della corteccia è l'endoderma. Le soluzioni nutritive provenienti dalla corteccia al cilindro centrale attraverso le cellule dell'endoderma passano solo attraverso il protoplasto delle cellule.

La corteccia circonda il cilindro centrale della radice. Confina con uno strato di cellule che mantengono a lungo la capacità di dividersi. Questo è il periciclo. Le cellule del periciclo danno origine a radici laterali, gemme annessiali e tessuti educativi secondari. All'interno del periciclo, al centro della radice, sono presenti tessuti conduttivi: rafia e legno. Insieme formano un raggio conduttivo radiale.

Il sistema di conduzione della radice conduce l'acqua e i minerali dalla radice allo stelo (corrente verso l'alto) e la materia organica dallo stelo alla radice (corrente verso il basso). È costituito da fasci fibrosi vascolari. I componenti principali del fascio sono le sezioni del floema (attraverso le quali le sostanze si spostano alla radice) e dello xilema (attraverso le quali le sostanze si spostano dalla radice). I principali elementi conduttori del floema sono i tubi filtranti, gli xilemi sono trachee (vasi) e tracheidi.

Processi vitali alla radice

Trasporto d'acqua alla radice

Assorbimento di acqua da parte dei peli radicali dalla soluzione nutritiva del suolo e sua conduzione in direzione radiale lungo le cellule della corteccia primaria attraverso le cellule di passaggio nell'endoderma fino allo xilema del fascio vascolare radiale. L'intensità dell'assorbimento d'acqua da parte dei peli radicali è chiamata forza di aspirazione (S), è uguale alla differenza tra la pressione osmotica (P) e quella di turgore (T): S=P-T.

Quando la pressione osmotica è uguale alla pressione del turgore (P=T), allora S=0, l'acqua smette di fluire nella cellula ciliata della radice. Se la concentrazione di sostanze nella soluzione nutritiva del suolo è superiore a quella all'interno della cellula, l'acqua lascerà le cellule e si verificherà la plasmolisi: le piante appassiranno. Questo fenomeno si osserva in condizioni di terreno asciutto, nonché con un'applicazione eccessiva di fertilizzanti minerali. All'interno delle cellule della radice, la forza di aspirazione della radice aumenta dal rizoderma verso il cilindro centrale, quindi l'acqua si sposta lungo il gradiente di concentrazione (cioè, da un luogo con una concentrazione maggiore a un luogo con una concentrazione inferiore) e crea una pressione radicale che solleva una colonna d'acqua lungo i vasi xilematici, formando una corrente ascendente. Può essere trovato su tronchi primaverili senza foglie quando viene raccolta la "linfa" o su ceppi tagliati. Il deflusso dell'acqua dal legno, dai ceppi freschi, dalle foglie, è chiamato il "pianto" delle piante. Quando le foglie sbocciano, creano anche una forza di risucchio e attirano l'acqua su se stesse - in ogni vaso si forma una colonna d'acqua continua - tensione capillare. La pressione alla radice è il motore inferiore della corrente d'acqua e la potenza di aspirazione delle foglie è quella superiore. Puoi confermarlo con l'aiuto di semplici esperimenti.

Assorbimento dell'acqua da parte delle radici

Obbiettivo: scopri la funzione principale della radice.

Cosa facciamo: una pianta cresciuta su segatura bagnata, scrollarsi di dosso il suo apparato radicale e abbassare le radici in un bicchiere d'acqua. Sopra l'acqua per proteggerla dall'evaporazione, versare uno strato sottile di olio vegetale e segnare il livello.

Cosa osserviamo: dopo un giorno o due, l'acqua nel serbatoio è scesa al di sotto del segno.

Risultato: quindi le radici aspiravano l'acqua e la portavano fino alle foglie.

Si può fare un altro esperimento, dimostrando l'assorbimento dei nutrienti da parte della radice.

Cosa facciamo: tagliamo il gambo della pianta, lasciando un ceppo alto 2-3 cm, mettiamo un tubo di gomma lungo 3 cm sul ceppo e mettiamo un tubo di vetro curvo alto 20-25 cm sull'estremità superiore.

Cosa osserviamo: l'acqua nel tubo di vetro sale e defluisce.

Risultato: questo dimostra che la radice assorbe l'acqua dal terreno nello stelo.

La temperatura dell'acqua influisce sulla velocità di assorbimento dell'acqua da parte della radice?

Obbiettivo: scopri come la temperatura influisce sul funzionamento della radice.

Cosa facciamo: un bicchiere dovrebbe essere con acqua calda (+17-18ºС) e l'altro con acqua fredda (+1-2ºС).

Cosa osserviamo: nel primo caso, l'acqua viene rilasciata in abbondanza, nel secondo - poco o completamente.

Risultato: questa è la prova che la temperatura ha un forte effetto sulle prestazioni della radice.

L'acqua calda viene assorbita attivamente dalle radici. La pressione alla radice aumenta.

L'acqua fredda è scarsamente assorbita dalle radici. In questo caso, la pressione alla radice diminuisce.

nutrizione minerale

Il ruolo fisiologico dei minerali è molto grande. Sono la base per la sintesi dei composti organici, così come i fattori che cambiano stato fisico colloidi, cioè influenzare direttamente il metabolismo e la struttura del protoplasto; fungono da catalizzatori per reazioni biochimiche; influenzare il turgore della cellula e la permeabilità del protoplasma; sono i centri dei fenomeni elettrici e radioattivi negli organismi vegetali.

È stato accertato che il normale sviluppo delle piante è possibile solo in presenza di tre non metalli nella soluzione nutritiva - azoto, fosforo e zolfo e - e di quattro metalli - potassio, magnesio, calcio e ferro. Ognuno di questi elementi ha un valore individuale e non può essere sostituito da un altro. Questi sono macronutrienti, la loro concentrazione nella pianta è del 10 -2 -10%. Per il normale sviluppo delle piante sono necessari microelementi, la cui concentrazione nella cellula è del 10 -5 -10 -3%. Questi sono boro, cobalto, rame, zinco, manganese, molibdeno, ecc. Tutti questi elementi si trovano nel terreno, ma a volte in quantità insufficienti. Pertanto, vengono applicati fertilizzanti minerali e organici al terreno.

La pianta cresce e si sviluppa normalmente se l'ambiente che circonda le radici contiene tutti i nutrienti necessari. Il suolo è un tale ambiente per la maggior parte delle piante.

Respiro della radice

Per la normale crescita e sviluppo della pianta, è necessario che l'aria fresca entri nella radice. Controlliamo se lo è?

Obbiettivo: le radici hanno bisogno di aria?

Cosa facciamo: Prendiamo due vasi identici con l'acqua. Mettiamo le piantine in via di sviluppo in ogni nave. Saturare l'acqua in uno dei vasi ogni giorno con aria usando un flacone spray. Sulla superficie dell'acqua nel secondo recipiente, versare un sottile strato di olio vegetale, poiché ritarda il flusso d'aria nell'acqua.

Cosa osserviamo: dopo un po', la pianta nel secondo vaso smetterà di crescere, appassirà e alla fine morirà.

Risultato: la morte della pianta avviene per mancanza di aria necessaria alla respirazione della radice.

Modifiche alla radice

In alcune piante, i nutrienti di riserva si depositano nelle radici. Accumulano carboidrati, sali minerali, vitamine e altre sostanze. Tali radici crescono fortemente in spessore e acquisiscono un aspetto insolito. Sia la radice che lo stelo sono coinvolti nella formazione delle radici.

Radici

Se le sostanze di riserva si accumulano nella radice principale e alla base dello stelo del germoglio principale, si formano radici (carote). Le piante che formano le radici sono per lo più biennali. Nel primo anno di vita, non fioriscono e accumulano molti nutrienti nelle radici. Sul secondo, fioriscono rapidamente, utilizzando i nutrienti accumulati e formano frutti e semi.

tuberi radicali

Nella dalia, le sostanze di riserva si accumulano nelle radici avventizie, formando tuberi radicali.

noduli batterici

Le radici laterali di trifoglio, lupino, erba medica sono particolarmente modificate. I batteri si depositano nelle giovani radici laterali, il che contribuisce all'assorbimento dell'azoto gassoso dall'aria del suolo. Tali radici assumono la forma di noduli. Grazie a questi batteri, queste piante sono in grado di vivere su terreni poveri di azoto e renderli più fertili.

ampolloso

Una rampa che cresce nella zona intertidale sviluppa radici su palafitte. In alto sopra l'acqua, tengono grandi germogli frondosi su un terreno fangoso instabile.

Aria

Le piante tropicali che vivono sui rami degli alberi sviluppano radici aeree. Si trovano spesso in orchidee, bromelie e alcune felci. Le radici aeree pendono liberamente nell'aria, non raggiungono il suolo e assorbono l'umidità dalla pioggia o dalla rugiada che cade su di esse.

Divaricatori

Nelle bulbose e nei cormi, ad esempio, i crochi, tra le numerose radici filiformi, sono presenti diverse radici più spesse, cosiddette retraenti. Riducendo, tali radici attirano il cormo più in profondità nel terreno.

A forma di pilastro

I ficus sviluppano radici fuori terra colonnari o radici di supporto.

Il suolo come habitat per le radici

Il terreno per le piante è l'ambiente da cui riceve acqua e sostanze nutritive. La quantità di minerali nel suolo dipende dalle caratteristiche specifiche della roccia madre, dall'attività degli organismi, dall'attività vitale delle piante stesse e dal tipo di suolo.

Le particelle di terreno competono con le radici per l'umidità, trattenendola sulla loro superficie. Questa è la cosiddetta acqua legata, che è divisa in igroscopica e pellicola. È trattenuto dalle forze di attrazione molecolare. L'umidità a disposizione della pianta è rappresentata dall'acqua capillare, che si concentra nei piccoli pori del terreno.

Si sviluppano relazioni antagonistiche tra l'umidità e la fase aerea del suolo. Più grandi sono i pori del terreno, meglio è. modalità gas questi suoli, minore è l'umidità che il suolo trattiene. Il regime acqua-aria più favorevole viene mantenuto nei terreni strutturali, dove acqua e aria si trovano contemporaneamente e non interferiscono l'una con l'altra: l'acqua riempie i capillari all'interno degli aggregati strutturali e l'aria riempie i grandi pori tra di loro.

La natura dell'interazione tra la pianta e il suolo è in gran parte correlata alla capacità di assorbimento del suolo - la capacità di trattenere o legare composti chimici.

La microflora del suolo decompone maggiormente la materia organica semplici connessioni, partecipa alla formazione della struttura del suolo. La natura di questi processi dipende dal tipo di terreno, Composizione chimica residui vegetali, proprietà fisiologiche dei microrganismi e altri fattori. Gli animali del suolo prendono parte alla formazione della struttura del suolo: anellidi, larve di insetti, ecc.

Come risultato di una combinazione di processi biologici e chimici nel terreno, si forma un complesso complesso di sostanze organiche, che è combinato con il termine "humus".

Metodo di coltura dell'acqua

I sali di cui una pianta ha bisogno e quale effetto hanno sulla sua crescita e sviluppo è stato stabilito mediante esperimenti con colture acquatiche. Il metodo di coltura acquatica è la coltivazione delle piante non nel suolo, ma in una soluzione acquosa di sali minerali. A seconda dell'obiettivo dell'esperimento, puoi escludere un sale separato dalla soluzione, ridurne o aumentarne il contenuto. È stato riscontrato che i fertilizzanti contenenti azoto promuovono la crescita delle piante, quelli contenenti fosforo - la prima maturazione dei frutti e quelli contenenti potassio - il più rapido deflusso di materia organica dalle foglie alle radici. A questo proposito, si consiglia di applicare fertilizzanti contenenti azoto prima della semina o nella prima metà dell'estate, contenenti fosforo e potassio - nella seconda metà dell'estate.

Utilizzando il metodo delle colture dell'acqua, è stato possibile stabilire non solo la necessità di una pianta per i macroelementi, ma anche scoprire il ruolo di vari microelementi.

Attualmente, ci sono casi in cui le piante vengono coltivate utilizzando metodi idroponici e aeroponici.

L'idroponica è la coltivazione di piante in vasi pieni di ghiaia. La soluzione nutritiva contenente gli elementi necessari viene immessa nei vasi dal basso.

L'aeroponica è la cultura dell'aria delle piante. Con questo metodo, l'apparato radicale è nell'aria e automaticamente (più volte nell'arco di un'ora) viene spruzzato con una soluzione debole di sali nutritivi.