Kada čujemo riječ "korijen", zamišljamo nešto duboko pod zemljom, što upija vodu. Ali to nije tipično za svaku biljku. Postoje korijeni koji su u zraku i sposobni su za fotosintezu. Postoji korijenje koje stvara otmjene "suknje" oko drveća. A također se događa da biljka uglavnom dobro funkcionira bez korijena. U ovoj lekciji naučit ćemo što su drugi korijeni.

Glavna funkcija korijena je upijanje vode i minerala.

Na suhim poljima, duljina korijena pšenice doseže 2,5 m, a na vlažnim poljima - 0,5 m. Ali oni su mnogo deblji. Glavni uvjet je vlažnost tla.

U tundri se korijenje nalazi blizu površine, a same biljke su zakržljale. To je zbog niske hranjive vrijednosti tla i prisutnosti permafrosta. Korijeni patuljaste breze (vidi sliku 1) dosežu 20 cm, ali kada se biljka postavi u povoljnije uvjete, veličina korijena se povećava.

Riža. 1. Patuljasta breza

Pustinjske biljke imaju vrlo duge korijene, što je zbog dubokog položaja podzemnih voda. Duljina korijena stabla bez lišća (vidi sliku 2) je 15 m. Biljke bez razvijenog korijenskog sustava prilagođene su apsorbiranju vlage iz magle uz pomoć stabljika i lišća.

Riža. 2. Stajalište bez lišća

Razvoj korijena

U proljeće u vrt posijte mrkvu, ciklu, repu. Izvadite sadnice jednu po jednu tjedan dana nakon klijanja. Razmotrite i skicirajte korijenski sustav. Označite datum. Napravite album crteža koji prate razvoj korijenskih usjeva.

Rotkvice, cikla (vidi sliku 3), repa, mrkva pohranjuju hranjive tvari u povećanom korijenju. Nagomilavanjem rezervnih hranjivih tvari u njima postaju mesnati. Ako su te formacije jestive za ljude ili životinje, nazivaju se korijenskim usjevima.

Riža. 3. Cikla

Glavni korijen i donji dijelovi stabljike sudjeluju u formiranju korijenskih usjeva.

Gomolji korijena (vidi sliku 4) pojavljuju se kao rezultat zadebljanja bočnih ili adventivnih korijena. Razvijen u daliji, chistyaku, slatkom krumpiru, kasavi.

Riža. 4. Gomolji korijena batata

uvlačenje korijena- korijenje koje se može jako skratiti. Izvlače pod zemlju lukovicu luka, šumskog, tulipana, orhideja, šafrana. Korijenje ima poprečne bore.

Znaš li to…

Šećer se dobiva iz korijena šećerne repe.

Korijenski sustav kukuruza raste na strane stabljike za gotovo 2 metra, luk - za 60-70 cm.

Glavnina korijena većine biljaka raste na dubini od 15-18 cm.

Korijen mrkve je oko 7 puta duži od nadzemnog dijela biljke.

Bršljan razvija vučno korijenje (vidi sl. 5), kojim se biljka pričvršćuje za potporanj (kamen, deblo).

Riža. 5. Korijenje bršljana

Korjenasto povrće i korjenasti gomolji ne treba zamijeniti s rizomima i pravim gomoljima. Rizomi i gomolji su modifikacije izdanaka koje nisu povezane s korijenjem.

Riža. 6. Orhideja

Neki epifiti uopće nemaju korijenje - lukovičasta tillandsia (vidi sliku 7).

Riža. 7. Tillandsia lukovičasta

respiratorni korijeni(pneumatofori) – nastaju kod golosjemenjača i kritosjemenjača koje rastu na močvarnom tlu (riječne obale). Na primjer, krhka vrba (vidi sliku 8), mangrova. Korijenje raste okomito prema gore dok ne dosegne površinu tla. Kroz međustanične prostore, zrak se kreće do korijena, koji su dublji - u uvjetima nedostatka kisika.

Riža. 8. Krhka vrba

stilizirano korijenje(vidi sliku 9) - formiraju se na deblima i granama, služe kao podupirači. karakterističan za tropsko drveće.

Riža. 9. Potpora korijenima

Korijenje daske (vidi sliku 10) - okomiti izdanci korijena koji se naslanjaju na deblo i podupiru ga. Formirana u velikim stablima. Visina korijena doseže 9 m.

Riža. 10. Korijenje daske

Stupasto korijenje - raste od horizontalnih grana stabla prema dolje, podupire krošnju stabla (indijski banyan).

Riža. 11. Bijela imela

Riža. 12. Zvečka

Bibliografija

1. Biologija. Bakterije, gljive, biljke. 6. razred: udžbenik. za opće obrazovanje ustanove / V.V. Pčelar. - 14. izd., stereotip. - M.: Bustard, 2011. - 304 str.: ilustr.
2. Tikhonova E.T., Romanova N.I. Biologija, 6. - M.: Ruska riječ.
3. Isaeva T.A., Romanova N.I. Biologija, 6. - M.: Ruska riječ.

1. Biofile.ru ().
2. Festival pedagoških ideja "Otvorena lekcija" ().
3. Bsu.ru ().

Domaća zadaća

1. Biologija. Bakterije, gljive, biljke. 6. razred: udžbenik. za opće obrazovanje ustanove / V.V. Pčelar. - 14. izd., stereotip. - M.: Bustard, 2011. - 304 str.: ilustr. - Sa. 106, zadaci i pitanja 1, 4 ().
2. Koje su modifikacije korijena?
3. Koje značajke korijenskog sustava orhideja poznajete?
4. * Navedite najmanje 5 biljaka s modificiranim korijenjem koje rastu u vašem kraju. Opišite te promjene.

Korijeni, osim svojih glavnih funkcija, često obavljaju i druge funkcije. U tom slučaju dolazi do takozvane metamorfoze korijena. Metamorfoze su evolucijske modifikacije oblika i strukture organa.

Razmotrimo ih detaljnije.

1. Simbioza korijena s gljivama tla.

Fenomen simbioza korijena viših biljaka s gljivama tla je raširena u prirodi.

Krajevi korijena mogu biti isprepleteni s površine gljivičnim hifama ili se gljivične hife mogu nalaziti u korteksu korijena. Takva se pojava naziva mikoriza , doslovni prijevod - " korijen gljive ". Mikoriza može biti vanjska (ektotrofna), unutarnja (endotrofna) ili vanjsko-unutarnja.

Ektotrofna (vanjska) mikoriza može zamijeniti korijenove dlake u biljci. U tom se slučaju korijenske dlake često jednostavno ne razvijaju. Vanjska i unutarnja mikoriza javlja se kod drvenastih i grmolikih biljaka (primjerice, breza, javor, hrast, lijeska itd.).

Unutarnja mikoriza često se nalazi u raznim vrstama zeljastih i drvenastih biljaka (na primjer, većina vrsta žitarica, luk, orasi, grožđe itd.). Postoje vrste obitelji koje ne mogu postojati bez mikorize (vrijesak, zimzelen i orhideje).

Koje su manifestacije simbiotskog odnosa između autotrofnih biljaka i gljiva? Autotrofne biljke opskrbljuju gljivične simbionte topivim ugljikohidratima koji su im dostupni. Gljivični simbiont, pak, opskrbljuje biljku važnim mineralima. Na primjer, gljivični simbiont koji veže dušik opskrbljuje biljku dušikovim spojevima, fermentira i pretvara teško topljive rezervne hranjive tvari u glukozu. Višak glukoze povećava apsorpcijsku aktivnost korijena.

2. Simbioza korijena s bakterijama.

Osim mikorize ( mikosimbiotrofija ), koja se često nalazi u prirodi, postoji još jedna simbioza koja nije tako česta kao prva. Ovo je simbioza korijena biljke s bakterijama ( bakteriosimbiotrofija ).

Najčešće kod mahunarki, ali ponekad i kod nekih drugih biljaka, parenhimske izrasline , koji se također nazivaju kvržice . Unutar ovih kvržica nalaze se mnoge kvržične bakterije. Posebnost ovih bakterija je da mogu fiksirati atmosferski dušik u obliku spojeva koje biljke apsorbiraju. Primjerice, djetelina mahunarka i lucerna mogu akumulirati 150-300 kg/ha dušika u svojim nodusima. Stoga se u poljoprivredi mahunarke često sade kako bi se tlo obogatilo dušikom.

3. Skladišni korijeni.

U korijenu svake biljke, u pravilu, rezervne hranjive tvari kao što su šećer, škrob, inulin i dr. taložene su u određenim količinama. Ali postoje slučajevi kada je ova funkcija skladištenja hipertrofirana i dolazi do izražaja. Korijenje zadeblja i postane mesnato.

Takvi modificirani korijeni koji obavljaju funkciju skladištenja nazivaju se " korjenasti usjevi ". Najčešće se ova struktura nalazi u bijenalima. Na primjer, to su mrkva, repa, repa, rotkvica itd. Dio stabljike, hipokotil (ili hipokotilno koljeno), također sudjeluje u formiranju ovih korijenskih usjeva.

Korjenasti usjevi na slici: 1 - šved; 2 - egipatska repa; 3 - sorta cikle Mammut; 4 - mrkva; c - supke; hp - hipokotil; gk - glavni korijen.

Kod nekih biljnih vrsta postoje takozvani korijenovi češeri, koji su jako zadebljani adventivni korijeni. To su, na primjer, dahlia, lyubka, chistyak itd. Postoje brojni prijelazi između češera i "korijenastih usjeva".

4. Retraktorski ili kontraktilni korijeni.

Postoje neke vrste biljaka kod kojih je korijen u svojoj osnovi oštro smanjen u uzdužnom smjeru. Na primjer, to se događa u lukovičastim biljkama.
Često se nalazi u angiospermama uvlačenje korijena , koji osiguravaju čvrsto prianjanje uz tlo utičnice (maslačak, trputac, itd.).
Zbog podzemnog položaja korijenovog vrata i okomitog rizoma, osigurano je produbljivanje gomolja u tlu. Oni. uvlačenje korijena omogućuje mladicama izbor najpovoljnije dubine u tlu. U nepovoljnim klimatskim uvjetima, primjerice na Arktiku, korijenje koje se uvlači pomaže cvjetnim pupoljcima i pupoljcima obnove da prežive teško zimsko razdoblje.

Mnoge tropske biljke su epifiti zračni korijeni . Na primjer, takvi korijeni nalaze se u biljkama obitelji orhideja, aronnikovyh i bromelija. Ove biljke imaju ono što se naziva aerenhim. Ovo je posebno labavo tkivo koje nosi zrak od parenhimskih stanica tankih stijenki, od kojih se formiraju skakači između velikih zračnih šupljina. Zahvaljujući aerenhimu, ove biljke mogu apsorbirati atmosfersku vlagu.

U tropima, na močvarnim tlima, često se formiraju stabla respiratorni korijeni odnosno pneumatofore. Ovi respiratorni korijeni uzdižu se (imajte na umu da je ovo negativni geotropizam!) iznad površine natopljenog tla kako bi doveli zrak do podzemnih organa biljke kroz sustav rupa.

U mangrovama koje rastu u zoni plime i oseke tropskih mora, postoje stabla s tzv stilizirano korijenje . Ovi su adventivni korijeni vrlo razgranati i rastu prema dolje, čineći drveće stabilnim na klimavom tlu.

Najzanimljiviji i najspektakularniji stilted roots uključuju potporno korijenje moćne grane ficusa-banjana. Brojni adventivni korijeni banyana također rastu prema dolje, kao što se može vidjeti na slici. Ispod se snažno zgusnu, ukorijene, dok razvijaju vlastiti korijenski sustav. Kao rezultat toga, jedno stablo banyan može izrasti u cijeli "šumicu", a istovremeno zauzimati površinu do 500 m 2.

podrška korijenje daske često se nalazi u velikim stablima tropskih prašuma. Po mom mišljenju, oni nisu ništa manje zanimljivi od stilted roots. Debla prvog sloja prašume mogu doseći gigantske veličine, dok je njihov korijenski sustav površan. Ovi divovi trebaju ostati u tlu (koje praktički i ne postoji) tijekom čestih oluja i pljuskova. A korijenje obične strukture nikada ne bi moglo usidriti takve biljke u takvim uvjetima. Stoga se kod takvih stabala na korijenju koje puže po površini tla razvijaju posebne okomite izrasline. Ovi izdanci, poput dasaka, graniče s deblom. U prvom stadiju daščičasto korijenje okruglog je presjeka, a zatim postupno dolazi do snažnog jednostranog sekundarnog rasta. Visina takvih korijena dasaka U tropskoj kišnoj šumi može lako premašiti visinu osobe.

8. Priključni korijeni.

Adneksalni pričvrsni korijeni često se nalazi na stabljikama raznih loza koje se penju. Tu spada, na primjer, bršljan. Krajevi korijena štipaljke gusto su obrasli usisnim dlačicama koje izlučuju sluz. Zahvaljujući ovoj sluzi, oni se vrlo čvrsto drže svoje potpore. Pričvrsni korijeni čvrsto drže biljke, prodiru u razne neravnine ili pukotine na drvetu, zidu, stijeni ili nekom drugom nosaču.

Bršljan ima vučno korijenje

metamorfoze korijena

U mnogim biljkama korijenje može promijeniti svoj uobičajeni izgled u vezi s obavljanjem određenih funkcija. nasljedni

Riža. 5.

ALI- crveni dnevni ljiljan (Hemerocallis fulva); B- kasava (Manihot esculenta); NA- dalija (Dahlia sp.); G- slatki krumpir (Ipomoea batatus);

• 1 - skladišni dio korijena; 2 - kontraktilni dio korijena;
• 3 - usisni bočni korijeni; 4 - obnova bubrega

modifikacija korijena uzrokovana promjenom funkcija naziva se metamorfoza. Među metamorfozama korijena najčešće su sljedeće.

skladišni korijeni. Taloženjem rezervnih tvari u korijenju dolazi do značajne promjene u njegovom obliku - oni postaju vrlo debeli, ponekad čak i okrugli zbog snažnog razvoja glavnog tkiva - skladišnog parenhima. Najčešće zadeblja donji (bazalni) dio korijena, dok je ostatak korijena normalne strukture. Kao rezervne tvari u korijenu se mogu taložiti: škrob (kod batata, manioke, gomoljaste kiselice), inulin (kod dalije, cikorije), šećeri (glukoza u batatu, saharoza u mrkvi, repi, cikli).

Postoje dvije vrste korijena za pohranu - korijenski gomolji i korijenje. Korijenovi gomolji (ponekad se nazivaju i korijenovi češeri) modifikacije su adventivnih, rjeđe bočnih korijena (slika 5). Gomolj je zadebljali dio korijena, u kojem se talože rezervne tvari. Biljke koje tvore korijenske gomolje često se uzgajaju kao vrijedne prehrambene kulture. Primjerice, slatki krumpir, ili slatki krumpir, član obitelji Convolvulus, toliko je raširen u tropskim zemljama da je među pet najvažnijih prehrambenih biljaka na svijetu. Batat je porijeklom iz tropske Amerike. Na njegovim puzavim izdancima dugim do 5 m formiraju se nodalni adventivni korijeni, u čijoj se donjoj zoni talože rezervne tvari - škrob i glukoza (potonji daje gomoljima slatki okus). Gomolji korijena batata mogu doseći masu od 1 kg. Na gomoljima se formiraju adneksalni pupoljci, što im omogućuje da se koriste za vegetativno razmnožavanje biljke. U tropima je raširena još jedna gomoljasta biljka - kasava, iz porodice Euphorbiaceae. Manioka je porijeklom iz Južne Amerike, ali se široko uzgaja u Aziji i Africi. Prije izrade škrobnog "brašna" - topioca, od gomolja kasave (do 1,5 m duljine!) oni se namaču kako bi se uklonile otrovne tvari sadržane u njima. U tropskim zemljama uzgaja se i jam (biljke nekoliko vrsta roda Dioscorea iz porodice Dioscorea). Gomolji korijena ove vinove loze sadrže puno škroba (do 30%) i šećera (do 17%), dosežu 1 m duljine. U njima također ima otrovnih tvari, ali se uništavaju tijekom toplinske obrade.

Među biljkama koje tvore korijenske gomolje i uzgajaju se u umjerenoj klimi najpoznatiji su dalija i ljiljan. Njihovi gomolji nastaju kao rezultat zadebljanja adventivnih korijena. Budući da se na gomoljima ovih biljaka ne stvaraju adventivni pupoljci, vegetativno razmnožavanje njihovim gomoljima je nemoguće. S umjetnim vegetativnim razmnožavanjem, odvojeni dio biljke mora nužno zadržati donji dio prošlogodišnjeg izdanka s pupoljcima obnove pazušca.

Korijen usjeva- metamorfoza mješovitog podrijetla, u čijem nastanku u većoj ili manjoj mjeri sudjeluje zadebljali bazalni dio glavnog korijena (slika 6). Osim glavnog korijena, korijenski usjev uključuje i zadebljani hipokotil i zarastao bazalni dio stabljike glavnog izdanka. U agronomiji se naziva dio korijena koji se razvija iz stabljike glavnog izdanka glava(ima rozetu lišća). Dio korijena nastao od hipokotila naziva se vrat, i njegov donji dio, formiran od bazalnog dijela glavnog korijena, - stvarni korijen. Korijenski dio korijenskog usjeva određen je prisutnošću bočnih korijena na njemu. Omjer dijelova korijenskog usjeva različitog podrijetla uvelike varira ne samo u biljkama različitih vrsta, već i među sortama iste vrste. Kod većine sorti cikle, repe i rotkvice, zaokruženog oblika, njihov glavni dio nastaje iz hipokotila (slika 6, G., D). Izduženi (često stožasti) korijenski usjevi mrkve, šećerne repe, rotkvice razvijaju se uglavnom iz glavnog korijena - udio hipokotila i stabljike glavnog izdanka u njima je beznačajan (slika 6, A, E).

Riža. 6. Korjenasti usjevi mrkve - Daucus sativus (A, B), repa - Brassica gara (V, D), cikla obična - Beta vulgaris (E, F, F)

(prema T.I. Serebryakova i sur., 2006., s izmjenama i dopunama). U poprečnim presjecima ksilem je prikazan crnom bojom, isprekidana linija označava granicu korijena.

U korijenskim usjevima šećeri se obično talože kao rezervne tvari. Njihov sadržaj je posebno visok u modernim sortama šećerne repe koje su stvorili uzgajivači - više od 20%. Pigmenti topivi u mastima daju žutu i narančastu boju korijenu mrkve i repe - karotenoidi. Korijen repe obojen pigmentom betain iz skupine pigmenata antocijana topivih u vodi.

Treba napomenuti da se pojam "korijenski usjev" ne može smatrati uspješnim - uostalom, on nema nikakve veze s fetusom. Ispravnije je ovu metamorfozu nazvati gomoljem mješovitog podrijetla. Međutim, ovaj se pojam toliko ukorijenio i u agronomiji i u botanici da se čini malo vjerojatnim njegovo isključivanje iz uporabe u skoroj budućnosti.

Kontraktilni (retraktilni) korijeni. Ovo je ime korijena, sposobnog, skraćujući duljinu, povući izdanke biljke u tlo do optimalne dubine. To je neophodno za stvaranje optimalnih uvjeta za razvoj biljaka, štiti njihove pupoljke obnove od smrzavanja zimi. Obično se u tlo uvlače baze nadzemnih izdanaka s pupoljcima obnove, lukovicama, izdancima i korijenjem.

Riža. 7. Potpora korijenima banyana u obliku stupa (Ficus bengalski)

(prema T.I. Serebryakova i sur., 2006.)

vishcha. Proces produbljivanja ovih organa u tlo naziva se geofilija. Nastaje zbog fiksacije gornjeg, jako razgranatog dijela korijena u tlu i redukcije njegovog nerazgranatog bazalnog dijela, što se obično izvana izražava pojavom poprečnih nabora na potonjem. Korijenje koje se povlači može se jako skupiti - za 10-70% svoje izvorne duljine. Geofilija je česta kod višegodišnjih zeljastih biljaka, divljih i kultiviranih. Počinje se manifestirati od prvih faza razvoja biljke. Zbog aktivnosti kontraktilnog korijena, izdanci rozete maslačka i trpuca uvijek su čvrsto stisnuti uz tlo, a lukovice luka, ljiljana, tulipana, klupkovi šafrana i gladiola, rizomi perunike i kupene uvijek su smješteni desno. dubina. Ponekad preintenzivna geofilija dovodi do negativnih posljedica. Na primjer, kod tulipana koji rastu na dobro kultiviranom rahlom tlu, lukovice se produbljuju toliko duboko da izdanci koji se razvijaju iz njih ne cvjetaju. Zato se lukovice ovih biljaka preporučuje godišnje okopavati i ponovno saditi na optimalnu dubinu.

Proces geofilije, osim kontraktilnih korijena, mogu osigurati i obični korijeni - glavni, adneksalni i bočni, ali njihovo smanjenje nije toliko vidljivo.

Brojne metamorfoze korijena odlikuju se izraženijim potpornim funkcijama. stupastog korijenja (potporno korijenje) razvijaju se u nekim tropskim fikusima, kao što je bengalski fikus (banyan stablo). Kod ovog fikusa neki od adventivnih korijena koji se formiraju na njegovim granama dosta visoko iznad zemlje rastu prema dolje, prodiru u tlo iu njemu se intenzivno granaju. S vremenom se jako zadebljaju (mogu imati i više od 1 m u promjeru!), Pretvore se u moćne nosače poput stupova. Zahvaljujući takvom korijenju, krošnja fikusa raste u širinu i može pokriti površinu veću od 1 ha.

U isto vrijeme, broj potpornih korijena formiranih na granama jednog starog stabla može doseći 3 tisuće! Stoga se stablo banyan često naziva drveće-šuma (slika 7).

Nosnu funkciju obavlja korijenje daske, tipično za drveće gornjih i srednjih slojeva tropskih kišnih šuma. Ovi korijeni su metamorfoze bočnih korijena, kod kojih se odozgo cijelom dužinom formira ravna grebenasta izraslina. Najveću visinu ovaj izdanak doseže na bazalnom dijelu korijena – u blizini debla. Rastući, doseže deblo i uzdiže se uz njega do 3-5 m, pružajući mu dodatnu potporu. Postupno smanjujući visinu, korijenje nalik dasci proteže se do bočnih strana debla za približno istu udaljenost. Debljina izraslina u obliku daske ne prelazi 10 cm, a oko debla se obično formira nekoliko korijena u obliku daske, koji izgledaju poput ogromnih trokutastih ploča. Lokalno stanovništvo rado koristi korijenje daske kao vrijedan građevinski materijal.

Riža. osam.

• 1 - dišni korijeni s pneumatoforima kod Avicene;
• 2 - stubasto korijenje rizofore; Mulj - površina muljevitog dna;

Od i Pr - razina oceana u vrijeme oseke, odnosno plime

Svrha nagnuto korijenje - održavati i držati krošnje biljaka mangrova koje žive na trajno poplavljenom tlu (Sl. 8, 2). Mangrove se nazivaju zajednicama biljaka koje žive u vlažnim tropima u plimnom pojasu oceana. Glavni stanovnici mangrova su zimzelena stabla visoka 5-7 m, koja su stalno izložena ogromnim valovima i jakim vjetrovima. Stupčasto korijenje je metamorfoza adventivnog korijenja koje se formira na glavnom izdanku od prvih faza njegovog razvoja. Kod tipičnih stanovnika mangrova - biljaka vrsta roda rhizophora, ti se korijeni mogu formirati na deblu na visini od 2-3 m - ovisno o razini plime. Budući da kod odraslih biljaka često dolazi do odumiranja glavnog korijena i donjeg dijela debla, preostalu krošnju biljke tada zadržavaju samo jako razgranati adventivni korijeni, tj. stoji kao na štulama.

respiratorni korijeni (pneumatofori) nastaju u biljkama koje žive na tlima koja su jako natopljena vodom i siromašna kisikom (Sl. 8, G). To su bočni korijeni s negativnim geotropizmom. Dolazeći na površinu tla, pneumatofori dosežu visinu od 0,5 m. Jedna biljka može formirati nekoliko desetaka ili čak stotina takvih korijena. Dišni korijeni imaju dobro razvijen zraknosni parenhim – aerenhim s velikim međustaničnim prostorima. Njihova je funkcija osigurati izmjenu plina i opskrbu korijenskog sustava kisikom. Pneumatofore se nalaze u mangrovim biljkama, poput avicenije, u močvarnom čempresu, koji živi na močvarnom tlu poluotoka Floride.

Riža. 9.

Stanice u korteksu zračnih korijena mogu sadržavati kloroplaste, što im omogućuje fotosintezu. Fotosintetski zračni korijeni su zelenkaste boje.

Metamorfoze često uključuju modifikacije korijena povezane s njihovim ulaskom u simbiozu s organizmima u tlu - gljivama ili bakterijama. Simbioza s gljivama dovodi do stvaranja mikorize, odnosno gljivičnog korijena, a simbioza s bakterijama dovodi do stvaranja kvržica na korijenju.

Riža. deset.

ALI- ektotrofna mikoriza hrasta (Quercus sp.) B, C- endotrofna mikoriza orhideja (Orchis sp.)

(B- filamenti gljiva koji ispunjavaju cijelu stanicu, NA- kasnija faza)

Mikoriza. Mikoriza se shvaća kao skup tankih završetaka korijena i gljivičnih hifa koje ih pletu (slika 10). Zbog jakog grananja hifa gljive, mikorizom se znatno povećava upojna površina na korijenu. Iz hifa gljiva biljka dobiva vodu i minerale, a heterotrofne gljive iz biljke izvlače produkte fotosinteze - organske tvari. Osim toga, gljive opskrbljuju biljke stimulansima rasta, hormonima, vitaminima i enzimima.

Obično se mikoriza razvija uz sudjelovanje usisnih korijena i lokalizirana je u korastom dijelu njihove apsorpcijske zone (zone podjele i rasta gljiva u pravilu nisu zahvaćene). Postoje dvije vrste mikorize - vanjska i unutarnja. Ako micelij gljive (skup hifa) prekriva korijen samo izvana i prodire samo u neke površinske međustanične prostore, tada se mikoriza naziva vanjskom, odn. ektomikoriza(pogledajte sl. 10, ALI).Češća je kod drvenastih biljaka. Kada hife prodru u stanice korijenskih tkiva, govore o endomikoriza(pogledajte sl. 10, B, C). Karakterističan je za grmlje (brusnice, borovnice, vrijesak) i mnoge biljke. Korijeni s endomikorizom prema van se malo razlikuju od običnih usisnih korijena.

Mikoriza je vrlo rasprostranjena. Obično je za svaku biljnu vrstu prilagođena određena vrsta gljive. Mnogima poznate jestive klobučarke (vrganj, vrganj, vrganj, šampinjoni, lisičarke itd.) Također su sposobne formirati mikorizu s određenim vrstama šumskog drveća. Iskusni berači gljiva znaju ispod kojeg drveta koju gljivu tražiti.

Riža. 11. Kvržice na korijenju lupine (Lupinus sp.)

(prema I.I. Andreeva, L.S. Rodman, 2003.)

Kvržice. Bakterije koje vežu dušik iz roda Rhizobium. Kroz korijenove dlačice prodiru u koru korijena. Nastanjujući se u parenhimskim stanicama i brzo se razmnožavajući, bakterije uzrokuju aktivnu diobu tih stanica, što dovodi do stvaranja bakteroidno tkivo. Stvaranje takvog tkiva prati stvaranje kvržica na površini korijena koje se tzv kvržice(slika 11).

Nastanivši se u korijenu i koristeći organske tvari biljke za svoj život, bakterije počinju fiksirati dušik u zraku tla, prenoseći ga u vezano stanje: prvo stvarajući amonijak, a od njega - amino skupine. Sintetizirane dušične tvari dovoljne su i za bakterije i za mahunarke. Nakon što biljka ugine, kvržice se uništavaju i obogaćuju tlo dušikom. Simbioza mahunarki s bakterijama koje vežu dušik vrlo je cijenjena u praktičnoj biljnoj proizvodnji. Biljke obitelji mahunarki vrijedne su prehrambene i krmne kulture; primajući dodatne dušične tvari, odlikuju se povećanim sadržajem proteina u vegetativnim organima iu sjemenkama. Osim toga, uzgojem mahunarki obogaćuje se tlo dušikom. Jednogodišnje vrste lupine (l. bijela, l. žuta, l. uskolisna) obično se uzgajaju kao biljke za zelenu gnojidbu. Siderati su biljke koje se uzgajaju posebno za obogaćivanje tla dušikom. Čim ove biljke procvjetaju, zaoravaju se u tlo.

Brojne druge biljke također stupaju u simbiotske odnose s bakterijama. Kvržice se mogu naći na korijenju johe, krkavine, odojka i nekih drugih biljaka.

ispitna pitanja

Koje su funkcije korijena! Koji su korijenski sustavi po podrijetlu i građi! Što su metamorfoze korijena? Koja je strukturna razlika između korijenskog usjeva i korijenskog gomolja? U kojim se biljkama korijen metamorfoze koristi za hranu? Što je mikoriza? Što je uzrokovalo stvaranje kvržica na korijenju niza biljaka! Što su siderati?

U većini biljaka korijenje obavlja dvije glavne funkcije - potporu i prehranu tla, te ima normalnu strukturu. Ali u nekim biljkama, u procesu evolucije, korijeni su se promijenili i počeli obavljati dodatne funkcije.

Postoje sljedeće modifikacije korijena:

• skladišni korijeni
• zračni korijeni
  • stilizirano korijenje
  • Daska koja podupire korijenje
  • epifitsko korijenje
  • respiratorni korijeni
• sisajuće korijenje
• Pričvrsni korijeni
• uvlačenje korijena

skladišni korijeni

U nekim višegodišnjim biljkama glavna je funkcija skladištenja korijena. Takvi korijeni nazivaju se skladišnim korijenima. Opskrba hranjivim tvarima omogućuje biljci da preživi hladnu sezonu. Postoje dvije vrste korijena za skladištenje - korijenski usjevi i korijenski češeri.

Korijenje nastaju zbog rasta glavnog korijena i donjeg dijela stabljike. Kod nekih biljaka (cikla, rotkvica, repa) glavnina rezervnih hranjivih tvari (škrob, šećer, mineralne soli, vitamini) taloži se u stabljičnom dijelu korijena, a sam korijen je njegov donji dio, na kojem se razvijaju bočni korijeni. . Kod ostalih biljaka (mrkva, peršin) rezervna hranjiva talože se u parenhimu korijena. Korjenasto povrće sadrži mnogo vitamina, minerala i drugih hranjivih tvari, te je od velike gospodarske važnosti. Mnogi od njih se jedu sirovi, kuhani i pirjani, sušeni i konzervirani (mrkva, cikla, rotkvica, repa, rotkvica, peršin). Sočno korjenasto povrće dragocjena je hrana za kućne ljubimce.

korijenovi češeri- ovo je rast bočnih ili adventivnih korijena u vlaknastom korijenskom sustavu. Korijenski češeri tvore daliju, slatki krumpir, chistyak, orchis i mnoge druge biljke. Ponekad se češeri korijena nazivaju korijenski gomolji.

Na češerima korijena formiraju se prirasli pupoljci koji služe za vegetativno razmnožavanje.

zračni korijeni

stilizirano korijenje

Stupno korijenje (korijenje - podupirač) je adventivno korijenje koje raste niz stabljiku biljke i služi za njeno daljnje učvršćivanje na tlu. U biljkama koje žive u zoni poplave, plime i oseke, korijenje podiže biljke iznad vode, a također obavlja i respiratornu funkciju. Korijen se formira u posebnim biljnim zajednicama tropskih šuma - mangrova, kao iu nekim tropskim stablima i palmama, pa čak iu kukuruzu. Primjer stiliziranog korijenja je i poseban životni oblik fikusa - banyan.

Daska koja podupire korijenje

Za razliku od kornjača, plankasto korijenje je bočno korijenje. Smješteni na samoj površini tla ili stršeći iznad nje, tvore ravne izrasline koje stvaraju dodatnu potporu stablu. Korijenje daske karakteristično je za velika tropska stabla.

epifitsko korijenje

Epifiti su biljke koje žive na drveću. Zračni korijeni epifita slobodno vise u zraku, upijajući vlagu - kišu ili kapljice rose s posebnim pokrovnim tkivom - velamenom. Epifiti uključuju orhideje koje žive u tropskim šumama.

Dišni korijeni (pneumatofori)

Respiratorni korijeni nastaju u stablima koja rastu na poplavljenim tlima ili tlima siromašnim kisikom. Rastu prema gore, odmičući se od podzemnih bočnih korijena. Glavna funkcija respiratornog korijenja je opskrba kisikom podzemnih dijelova biljke. Kisik prodire kroz velike lenticele smještene na dišnim korijenima.

Korijenje sisaljke (haustoria)

Neke puzavice, poput bršljana, vanilije i nekih fikusa, imaju korijen koji se vuče. Riječ je o modificiranom adventivnom korijenju pomoću kojeg se biljka može pričvrstiti za bilo koju površinu, čak i za golo kamenje, što znači da može iznijeti lišće na svjetlo.

uvlačenje korijena

Takva modifikacija korijena, kao što je uvlačno korijenje, karakteristično je za mnoge lukove, borovnice, šafran (šafran), mnoge orhideje, vodene biljke itd. Uvlačeći korijeni, zbog svoje posebne strukture, mogu se skratiti za 10-70% , a lukovice, izdanke, rizome itd. povucite pod zemlju, čime se biljke zimi štite od smrzavanja. Korijenje koje se uvlači prema van je debelo, s poprečno izbrazdanim.

Pitanja:
1. Korijenske funkcije
2. Vrste korijena
3. Vrste korijenskog sustava
4. Zone korijena
5. Modifikacija korijena
6. Životni procesi u korijenu

1. Korijenske funkcije
Korijen je podzemni organ biljke.
Glavne funkcije korijena:
- potpora: korijenje učvršćuje biljku u tlu i drži je tijekom cijelog života;
- hranjiv: kroz korijenje biljka prima vodu s otopljenim mineralnim i organskim tvarima;
- skladištenje: neki korijeni mogu akumulirati hranjive tvari.

2. Vrste korijena

Postoje glavni, adventivni i bočni korijeni. Kad sjeme proklija, prvo se javlja klicavi korijen koji se pretvara u glavni. Na stabljikama se mogu pojaviti adventivni korijeni. Iz glavnog i adventivnog korijena polaze bočni korijeni. Adventivno korijenje daje biljci dodatnu prehranu i obavlja mehaničku funkciju. Razvijte se prilikom hillinga, na primjer, rajčice i krumpira.

3. Vrste korijenskog sustava

Korijeni jedne biljke su korijenski sustav. Korijenov sustav je štapićast i vlaknast. U korijenovom sustavu, glavni korijen je dobro razvijen. Ima najviše dvodomnih biljaka (cikla, mrkva). Kod višegodišnjih biljaka glavni korijen može odumrijeti, a ishrana se odvija na račun bočnih korijena, tako da se glavni korijen može pratiti samo kod mladih biljaka.

Vlaknasti korijenski sustav tvore samo adventivno i bočno korijenje. Nema glavni korijen. Jednosupnice, na primjer, žitarice, luk, imaju takav sustav.

Korijenski sustavi zauzimaju dosta prostora u tlu. Na primjer, kod raži se korijenje širi u širinu za 1-1,5 m i prodire duboko do 2 m.

4. Zone korijena
U mladom korijenu mogu se razlikovati sljedeće zone: korijenova kapica, zona diobe, zona rasta, zona upijanja.

korijenska kapica ima tamniju boju, ovo je sam vrh korijena. Stanice korijenske kapice štite vrh korijena od oštećenja krutim tvarima tla. Stanice kapice formirane su pokrovnim tkivom i stalno se ažuriraju.

Usisna zona ima mnogo korijenskih dlačica, koje su izdužene stanice ne duže od 10 mm. Ova zona izgleda kao top, jer. korijenske dlake su vrlo male. Stanice korijenske dlačice, kao i ostale stanice, imaju citoplazmu, jezgru i vakuole sa staničnim sokom. Te su stanice kratkog vijeka, brzo odumiru, a na njihovom mjestu nastaju nove od mlađih površinskih stanica koje se nalaze bliže vrhu korijena. Zadatak korijenovih dlačica je upijanje vode s otopljenim hranjivim tvarima. Zona apsorpcije se stalno pomiče zbog obnavljanja stanica. Nježna je i lako se ošteti tijekom presađivanja. Ovdje su stanice glavnog tkiva.

Mjesto radnje . Nalazi se iznad usisa, nema korijenskih dlačica, površina je prekrivena pokrovnim tkivom, au debljini se nalazi provodno tkivo. Stanice provodne zone su posude kroz koje se voda s otopljenim tvarima kreće u stabljiku i lišće. Tu su i vaskularne stanice, kroz koje organske tvari iz lišća ulaze u korijen.

Cijeli korijen prekriven je stanicama mehaničkog tkiva, što osigurava čvrstoću i elastičnost korijena. Stanice su izdužene, prekrivene debelom ljuskom i ispunjene zrakom.

5. Modifikacija korijena

Dubina prodiranja korijena u tlo ovisi o uvjetima u kojima se biljke nalaze. Na duljinu korijena utječu vlaga, sastav tla, permafrost.

Dugo korijenje se formira u biljkama na suhim mjestima. To posebno vrijedi za pustinjske biljke. Dakle, u devinom trnu, korijenski sustav doseže 15-25 m duljine. Kod pšenice na nenavodnjavanim poljima korijenje doseže duljinu do 2,5 m, a na navodnjavanim poljima - 50 cm, a gustoća im se povećava.

Permafrost ograničava rast korijena u dubinu. Na primjer, u tundri, korijeni patuljaste breze su samo 20 cm, a korijeni su površinski, razgranati.

U procesu prilagodbe uvjetima okoline, korijeni biljaka su se promijenili i počeli obavljati dodatne funkcije.

1. Gomolji korijena služe kao skladište hranjivih tvari umjesto plodova. Takvi gomolji nastaju kao rezultat zadebljanja bočnih ili adventivnih korijena. Na primjer, dalije.

2. Korjenasti usjevi - modifikacije glavnog korijena kod biljaka kao što su mrkva, repa, cikla. Korijenaste usjeve formiraju donji dio stabljike i gornji dio glavnog korijena. Za razliku od voća, nemaju sjemenke. Korijenasti usjevi imaju dvogodišnje biljke. U prvoj godini života ne cvjetaju i akumuliraju puno hranjivih tvari u korijenskim usjevima. Na drugom - brzo cvjetaju, koristeći nakupljene hranjive tvari i formiraju plodove i sjemenke.

3. Pričvrsni korijeni (dojilice) - adneksalne ospice koje se razvijaju u biljkama tropskih mjesta. Omogućuju vam pričvršćivanje na okomite nosače (na zid, stijenu, deblo), donoseći lišće na svjetlo. Primjer bi bili bršljan i klematis.

4. Bakterijske kvržice. Bočni korijeni djeteline, lupine, lucerne su posebno promijenjeni. Bakterije se naseljavaju u mladim bočnim korijenima, što pridonosi apsorpciji plinovitog dušika iz zraka tla. Takvo korijenje ima oblik kvržica. Zahvaljujući tim bakterijama, ove biljke mogu živjeti na tlima siromašnim dušikom i učiniti ih plodnijima.

5. Zračni korijeni nastaju u biljkama koje rastu u vlažnim ekvatorijalnim i tropskim šumama. Takvo korijenje visi i upija kišnicu iz zraka - ima ih u orhidejama, bromelijama, nekim paprati, čudovištima.

Zračno potporno korijenje je adventivno korijenje koje se formira na granama drveća i doseže tlo. Javljaju se u banyanu, ficusu.

6. Stilted roots. Biljke koje rastu u zoni međuplime i oseke razvijaju zategnuto korijenje. Visoko iznad vode drže velike lisnate izdanke na nestabilnom blatnom tlu.

7. Dišni korijeni nastaju kod biljaka kojima nedostaje kisika za disanje. Biljke rastu na pretjerano vlažnim mjestima - u močvarnim močvarama, rukavcima, morskim estuarijima. Korijenje raste okomito prema gore i izlazi na površinu, upijajući zrak. Primjer bi bila krhka vrba, močvarni čempres, šume mangrova.

6. Životni procesi u korijenu

1 - Apsorpcija vode korijenjem

Apsorpcija vode korijenovim dlačicama iz hranjive otopine tla i njezino provođenje kroz stanice primarne kore događa se zbog razlike u tlaku i osmozi. Osmotski tlak u stanicama uzrokuje prodiranje minerala u stanice jer. sadržaj soli im je manji nego u tlu. Intenzitet upijanja vode korijenovim dlačicama naziva se usisna sila. Ako je koncentracija tvari u hranjivoj otopini tla veća nego unutar stanice, tada će voda napustiti stanice i doći će do plazmolize - biljke će uvenuti. Ovaj fenomen se opaža u uvjetima suhog tla, kao i kod prekomjerne primjene mineralnih gnojiva. Pritisak korijena može se potvrditi nizom eksperimenata.

Biljka s korijenjem pada u čašu vode. Na vrh vode kako biste je zaštitili od isparavanja, ulijte tanki sloj biljnog ulja i označite razinu. Nakon dan-dva voda u spremniku pala je ispod oznake. Posljedično, korijenje je usisalo vodu i dovelo je do lišća.

Svrha: saznati glavnu funkciju korijena.

Biljci odrežemo stabljiku i ostavimo panj visok 2-3 cm.Na panj stavimo gumenu cijev dužine 3 cm, a na gornji kraj stavimo zakrivljenu staklenu cijev visine 20-25 cm.Voda u staklena cijev se diže i istječe. To dokazuje da korijen upija vodu iz tla u stabljiku.

Cilj: Utvrditi kako temperatura utječe na rad korijena.

Jedna čaša treba biti s toplom vodom (+17-18ºS), a druga s hladnom vodom (+1-2ºS). U prvom slučaju, voda se oslobađa obilno, u drugom - malo ili potpuno prestaje. Ovo je dokaz da temperatura snažno utječe na rad korijena.

Topla voda aktivno apsorbira korijenje. Pritisak korijena raste.

Hladnu vodu korijenje slabo upija. U tom slučaju pada korijenski pritisak.

2 - Mineralna ishrana

Fiziološka uloga minerala vrlo je velika. Oni su osnova za sintezu organskih spojeva i izravno utječu na metabolizam; djeluju kao katalizatori biokemijskih reakcija; utječu na turgor stanice i propusnost protoplazme; su središta električnih i radioaktivnih pojava u biljnim organizmima. Uz pomoć korijena provodi se mineralna ishrana biljke.

3 - Dah korijena

Za normalan rast i razvoj biljke neophodan je dotok svježeg zraka u korijen.

Svrha: provjeriti prisutnost disanja u korijenima.

Uzmimo dvije jednake posude s vodom. U svaku posudu stavljamo sadnice u razvoju. Svaki dan vodu u jednoj od posuda zasitimo zrakom pomoću boce s raspršivačem. Na površinu vode u drugoj posudi ulijte tanak sloj biljnog ulja, jer usporava dotok zraka u vodu. Nakon nekog vremena, biljka u drugoj posudi će prestati rasti, uvenuti i na kraju umrijeti. Smrt biljke nastaje zbog nedostatka zraka potrebnog za disanje korijena.

Utvrđeno je da je normalan razvoj biljaka moguć samo uz prisutnost tri tvari u hranjivoj otopini - dušika, fosfora i sumpora i četiri metala - kalija, magnezija, kalcija i željeza. Svaki od ovih elemenata ima individualnu vrijednost i ne može se zamijeniti drugim. To su makronutrijenti, njihova koncentracija u biljci je 10-2-10%. Za normalan razvoj biljaka potrebni su mikroelementi čija je koncentracija u stanici 10-5-10-3%. To su bor, kobalt, bakar, cink, mangan, molibden itd. Svi ti elementi nalaze se u tlu, ali ponekad u nedovoljnim količinama. Stoga se u tlo primjenjuju mineralna i organska gnojiva.

Biljka normalno raste i razvija se ako okolina oko korijena sadrži sve potrebne hranjive tvari. Tlo je takav okoliš za većinu biljaka.