Pflanzenwurzeln. Arten von Root-Systemen. Root-Funktionen. Wurzelzonen. Root-Modifikation.

Fragen:
1.Root-Funktionen
2. Arten von Wurzeln
3. Arten von Wurzelsystemen
4. Wurzelzonen
5. Modifikation der Wurzeln
6. Lebensprozesse an der Wurzel

1. Root-Funktionen
Wurzel ist das unterirdische Organ der Pflanze.
Die Hauptfunktionen der Wurzel:
- tragend: die Wurzeln fixieren die Pflanze im Boden und halten sie ein Leben lang;
- nahrhaft: Durch die Wurzeln erhält die Pflanze Wasser mit gelösten mineralischen und organischen Stoffen;
- Lagerung: Einige Wurzeln können Nährstoffe anreichern.

2. Arten von Wurzeln

Es gibt Haupt-, Adventiv- und Seitenwurzeln. Wenn der Samen keimt, erscheint zuerst die Keimwurzel, die zur Hauptwurzel wird. An den Stängeln können Adventivwurzeln auftreten. Seitenwurzeln erstrecken sich von den Haupt- und Nebenwurzeln. Adventivwurzeln versorgen die Pflanze mit zusätzlicher Nahrung und erfüllen eine mechanische Funktion. Entwickeln Sie beim Hacken beispielsweise Tomaten und Kartoffeln.

3. Arten von Wurzelsystemen

Die Wurzeln einer Pflanze sind das Wurzelsystem. Das Wurzelsystem ist stäbchenförmig und faserig. Im Pfahlwurzelsystem ist die Hauptwurzel gut entwickelt. Es hat die meisten zweikeimblättrigen Pflanzen (Rüben, Karotten). Bei mehrjährigen Pflanzen kann die Hauptwurzel absterben und die Ernährung geht zu Lasten der Seitenwurzeln, sodass die Hauptwurzel nur bei jungen Pflanzen aufgespürt werden kann.

Das Faserwurzelsystem wird nur von Adventiv- und Seitenwurzeln gebildet. Es hat keine Hauptwurzel. Einkeimblättrige Pflanzen, zum Beispiel Getreide, Zwiebeln, haben ein solches System.

Wurzelsysteme nehmen viel Platz im Boden ein. Bei Roggen beispielsweise breiten sich die Wurzeln in der Breite um 1-1,5 m aus und dringen tief in 2 m ein.

4. Wurzelzonen
Bei einer jungen Wurzel können folgende Zonen unterschieden werden: Wurzelkappe, Teilungszone, Wachstumszone, Resorptionszone.

Wurzelkappe hat eine dunklere Farbe, dies ist die Spitze der Wurzel. Wurzelkappenzellen schützen die Wurzelspitze vor Schäden durch Bodenfeststoffe. Die Zellen der Kappe werden vom Hautgewebe gebildet und ständig aktualisiert.

Saugzone hat viele Wurzelhaare, die längliche Zellen sind, die nicht länger als 10 mm sind. Diese Zone sieht aus wie eine Kanone, weil. Wurzelhaare sind sehr klein. Wurzelhaarzellen haben wie andere Zellen ein Zytoplasma, einen Zellkern und Vakuolen mit Zellsaft. Diese Zellen sind kurzlebig, sterben schnell ab und an ihrer Stelle werden neue aus jüngeren oberflächlichen Zellen gebildet, die sich näher an der Wurzelspitze befinden. Die Aufgabe der Wurzelhaare ist die Aufnahme von Wasser mit gelösten Nährstoffen. Die Absorptionszone bewegt sich aufgrund der Zellerneuerung ständig. Es ist empfindlich und wird während der Transplantation leicht beschädigt. Hier sind die Zellen des Hauptgewebes.

Veranstaltungsort . Es befindet sich über der Absaugung, hat keine Wurzelhaare, die Oberfläche ist mit Hautgewebe bedeckt und in der Dicke befindet sich leitfähiges Gewebe. Die Zellen der Leitungszone sind Gefäße, durch die Wasser mit gelösten Stoffen in den Stamm und die Blätter gelangt. Es gibt auch Gefäßzellen, durch die organische Substanzen aus den Blättern in die Wurzel gelangen.

Die gesamte Wurzel ist mit Zellen aus mechanischem Gewebe bedeckt, was die Festigkeit und Elastizität der Wurzel gewährleistet. Die Zellen sind länglich, mit einer dicken Schale bedeckt und mit Luft gefüllt.

5. Modifikation der Wurzeln

Die Eindringtiefe der Wurzeln in den Boden hängt von den Bedingungen ab, unter denen sich die Pflanzen befinden. Die Länge der Wurzeln wird durch Feuchtigkeit, Bodenzusammensetzung und Permafrost beeinflusst.

An trockenen Orten bilden sich in Pflanzen lange Wurzeln. Dies gilt insbesondere für Wüstenpflanzen. Beim Kameldorn erreicht das Wurzelsystem also eine Länge von 15 bis 25 m. Bei Weizen auf nicht bewässerten Feldern erreichen die Wurzeln eine Länge von bis zu 2,5 m und auf bewässerten Feldern 50 cm, und ihre Dichte nimmt zu.

Permafrost schränkt das Wurzelwachstum in der Tiefe ein. In der Tundra beispielsweise sind die Wurzeln einer Zwergbirke nur 20 cm lang, die Wurzeln sind oberflächlich und verzweigt.

Im Zuge der Anpassung an die Umweltbedingungen haben sich die Wurzeln der Pflanzen verändert und begannen, zusätzliche Funktionen zu erfüllen.

1. Wurzelknollen dienen als Nährstoffspeicher anstelle von Früchten. Solche Knollen entstehen durch Verdickung der Seiten- oder Adventivwurzeln. Zum Beispiel Dahlien.

2. Hackfrüchte - Modifikationen der Hauptwurzel in Pflanzen wie Karotten, Rüben, Rüben. Hackfrüchte werden aus dem unteren Teil des Stängels und dem oberen Teil der Hauptwurzel gebildet. Im Gegensatz zu Früchten haben sie keine Samen. Hackfrüchte haben zweijährige Pflanzen. Im ersten Lebensjahr blühen sie nicht und reichern viele Nährstoffe in Hackfrüchten an. Auf der zweiten Seite blühen sie schnell, nutzen die angesammelten Nährstoffe und bilden Früchte und Samen.

3. Befestigungswurzeln (Sauger) - Adnexmasern, die sich in Pflanzen tropischer Orte entwickeln. Sie ermöglichen die Befestigung an vertikalen Stützen (an einer Wand, einem Felsen, einem Baumstamm) und bringen das Laub ans Licht. Ein Beispiel wäre Efeu und Clematis.

4. Bakterienknötchen. Die Seitenwurzeln von Klee, Lupine, Luzerne sind eigentümlich verändert. Bakterien siedeln sich in jungen Seitenwurzeln an, was zur Aufnahme von gasförmigem Stickstoff aus der Bodenluft beiträgt. Solche Wurzeln nehmen die Form von Knötchen an. Dank dieser Bakterien sind diese Pflanzen in der Lage, auf stickstoffarmen Böden zu leben und diese fruchtbarer zu machen.

5. Luftwurzeln werden in Pflanzen gebildet, die in feuchten äquatorialen und tropischen Wäldern wachsen. Solche Wurzeln hängen herunter und nehmen Regenwasser aus der Luft auf - sie kommen in Orchideen, Bromelien, einigen Farnen und Monstera vor.

Luftwurzeln sind zufällige Wurzeln, die sich an den Ästen von Bäumen bilden und den Boden erreichen. Kommen in Banyan, Ficus vor.

6. Gestelzte Wurzeln. Pflanzen, die in der Gezeitenzone wachsen, entwickeln Stelzwurzeln. Hoch über dem Wasser halten sie große Blatttriebe auf instabilem, schlammigem Boden.

7. Atmungswurzeln bilden sich in Pflanzen, denen Sauerstoff zum Atmen fehlt. Pflanzen wachsen an übermäßig feuchten Orten - in sumpfigen Sümpfen, Backwaters, Meeresmündungen. Die Wurzeln wachsen senkrecht nach oben und kommen an die Oberfläche, wobei sie Luft aufnehmen. Ein Beispiel wäre Schlangenweide, Sumpfzypresse, Mangrovenwälder.

6. Lebensprozesse an der Wurzel

1 - Aufnahme von Wasser durch Wurzeln

Die Aufnahme von Wasser aus der Bodennährlösung durch die Wurzelhaare und dessen Weiterleitung durch die Zellen der Primärrinde erfolgt aufgrund des Druckunterschieds und der Osmose. Der osmotische Druck in den Zellen bewirkt, dass Mineralien in die Zellen eindringen, weil. ihr Salzgehalt ist geringer als im Boden. Die Intensität der Wasseraufnahme durch die Wurzelhaare wird als Saugkraft bezeichnet. Wenn die Konzentration der Substanzen in der Bodennährlösung höher ist als in der Zelle, verlässt Wasser die Zellen und es kommt zur Plasmolyse - die Pflanzen verdorren. Dieses Phänomen wird bei trockenem Boden sowie bei übermäßigem Einsatz von Mineraldünger beobachtet. Der Wurzeldruck kann durch eine Reihe von Experimenten bestätigt werden.

Eine Pflanze mit Wurzeln fällt in ein Glas Wasser. Gießen Sie eine dünne Schicht Pflanzenöl auf das Wasser, um es vor Verdunstung zu schützen, und markieren Sie den Füllstand. Nach ein oder zwei Tagen fiel das Wasser im Tank unter die Marke. Folglich saugten die Wurzeln Wasser an und brachten es zu den Blättern.

Zweck: um die Hauptfunktion der Wurzel herauszufinden.

Wir schneiden den Stängel der Pflanze ab und lassen einen 2-3 cm hohen Stumpf zurück. Wir legen einen 3 cm langen Gummischlauch auf den Stumpf und setzen am oberen Ende ein gebogenes Glasrohr mit einer Höhe von 20-25 cm. Das Wasser in der Glasrohr steigt und fließt heraus. Dies beweist, dass die Wurzel Wasser aus dem Boden in den Stamm aufnimmt.

Ziel: Herausfinden, wie sich die Temperatur auf den Betrieb der Wurzel auswirkt.

Ein Glas sollte mit warmem Wasser (+17-18ºС) und das andere mit kaltem Wasser (+1-2ºС) gefüllt sein. Im ersten Fall wird reichlich Wasser freigesetzt, im zweiten - wenig oder ganz aufgehört. Dies ist ein Beweis dafür, dass die Temperatur einen starken Einfluss auf die Wurzelleistung hat.

Warmes Wasser wird aktiv von den Wurzeln aufgenommen. Der Wurzeldruck steigt.

Kaltes Wasser wird von den Wurzeln schlecht aufgenommen. In diesem Fall sinkt der Wurzeldruck.

2 - Mineralische Ernährung

Die physiologische Rolle der Mineralien ist sehr groß. Sie sind die Grundlage für die Synthese organischer Verbindungen und wirken direkt auf den Stoffwechsel ein; wirken als Katalysatoren für biochemische Reaktionen; beeinflussen den Turgor der Zelle und die Permeabilität des Protoplasmas; sind die Zentren elektrischer und radioaktiver Phänomene in Pflanzenorganismen. Mit Hilfe der Wurzel erfolgt die mineralische Ernährung der Pflanze.

3 - Atem der Wurzeln

Für ein normales Wachstum und eine normale Entwicklung der Pflanze ist es notwendig, dass frische Luft in die Wurzel gelangt.

Zweck: Überprüfung des Vorhandenseins von Atmung an den Wurzeln.

Nehmen wir zwei identische Gefäße mit Wasser. Wir setzen in jedes Gefäß sich entwickelnde Sämlinge. Das Wasser in einem der Gefäße sättigen wir jeden Tag mit einer Sprühflasche mit Luft. Gießen Sie auf die Wasseroberfläche im zweiten Gefäß eine dünne Schicht Pflanzenöl, da dies den Luftstrom in das Wasser verzögert. Nach einer Weile hört die Pflanze im zweiten Gefäß auf zu wachsen, verdorrt und stirbt schließlich ab. Der Tod der Pflanze tritt aufgrund des Luftmangels auf, der für die Atmung der Wurzel erforderlich ist.

Es wurde festgestellt, dass die normale Entwicklung von Pflanzen nur in Gegenwart von drei Substanzen in der Nährlösung möglich ist - Stickstoff, Phosphor und Schwefel und vier Metallen - Kalium, Magnesium, Kalzium und Eisen. Jedes dieser Elemente hat einen individuellen Wert und kann nicht durch ein anderes ersetzt werden. Dies sind Makronährstoffe, ihre Konzentration in der Pflanze beträgt 10-2-10%. Für die normale Entwicklung von Pflanzen werden Mikroelemente benötigt, deren Konzentration in der Zelle 10-5–10-3% beträgt. Dies sind Bor, Kobalt, Kupfer, Zink, Mangan, Molybdän usw. Alle diese Elemente kommen im Boden vor, aber manchmal in unzureichenden Mengen. Daher werden mineralische und organische Düngemittel auf den Boden aufgebracht.

Die Pflanze wächst und entwickelt sich normal, wenn die Umgebung der Wurzeln alle notwendigen Nährstoffe enthält. Der Boden ist eine solche Umgebung für die meisten Pflanzen.