뿌리

계통 발생학적으로, 뿌리는 식물이 육지에서 생명으로 전환되는 것과 관련하여 줄기와 잎보다 늦게 발생했으며 아마도 뿌리와 같은 지하 가지에서 유래했을 것입니다. 뿌리에는 일정한 순서로 배열된 잎이나 새싹이 없습니다. 길이의 정점 성장이 특징이며 내부 조직에서 측면 파가 발생하며 성장 지점은 뿌리 덮개로 덮여 있습니다. 뿌리 시스템은 식물 유기체의 일생 동안 형성됩니다. 때로는 뿌리가 영양분 공급의 퇴적 장소 역할을 할 수 있습니다. 이 경우 수정됩니다.

루트 유형

주요 뿌리는 종자가 발아할 때 배아 뿌리에서 형성됩니다. 옆 뿌리가 그것에서 뻗어 있습니다.

외래 뿌리는 줄기와 잎에서 발생합니다.

측면 뿌리는 모든 뿌리의 가지입니다.

각 뿌리 (주, 측면, 외래)는 분지 할 수있는 능력이있어 뿌리 시스템의 표면을 크게 증가 시키며 이는 토양에서 식물을 더 잘 강화하고 영양을 개선하는 데 기여합니다.

루트 시스템의 유형

뿌리 시스템에는 두 가지 주요 유형이 있습니다. 잘 발달된 주 뿌리가 있는 중추 및 섬유질입니다. 섬유질 뿌리 시스템은 같은 크기의 다수의 부정 뿌리로 구성됩니다. 뿌리의 전체 덩어리는 측면 또는 부정 뿌리로 구성되며 엽처럼 보입니다.

고도로 분지된 뿌리 시스템은 거대한 흡수 표면을 형성합니다. 예를 들어,

• 겨울 호밀 뿌리의 총 길이는 600km에 이릅니다.
• 뿌리털의 길이 - 10,000km;
• 총 뿌리 표면 - 200m 2.

이것은 지상 질량의 몇 배입니다.

식물에 잘 정의된 주요 뿌리가 있고 외래 뿌리가 발달하면 혼합 뿌리 시스템(양배추, 토마토)이 형성됩니다.

루트의 외부 구조. 뿌리의 내부 구조

루트 영역

루트 캡

뿌리는 교육 조직의 어린 세포가 위치한 끝 부분에서 길이가 자랍니다. 성장하는 부분은 뿌리 끝을 손상으로부터 보호하고 성장하는 동안 뿌리가 토양을 통해 쉽게 이동할 수 있도록 하는 뿌리 덮개로 덮여 있습니다. 후자의 기능은 뿌리 덮개의 외벽이 점액으로 덮여 뿌리와 토양 입자 사이의 마찰을 줄이는 특성으로 인해 수행됩니다. 그들은 심지어 토양 입자를 밀어낼 수 있습니다. 뿌리 덮개의 세포는 살아 있고 종종 전분 알갱이를 포함합니다. 모자의 세포는 분열로 인해 끊임없이 갱신됩니다. 긍정적인 지구방성 반응(지구 중심을 향한 뿌리 성장 방향)에 참여합니다.

분열 구역의 세포는 활발히 분열하고 있으며, 이 구역의 길이는 같은 식물의 다른 종과 다른 뿌리에서 동일하지 않습니다.

스트레치 존(성장 존)은 디비전 존 뒤에 위치한다. 이 영역의 길이는 몇 밀리미터를 초과하지 않습니다.

선형 성장이 완료되면 뿌리 형성의 세 번째 단계가 시작됩니다. 분화, 분화 및 세포 분화 영역(또는 뿌리 털 및 흡수 영역)이 형성됩니다. 이 영역에서 뿌리털이 있는 표피(근경)의 외층, 일차 피질층 및 중심 실린더가 이미 구별됩니다.

모근 구조

뿌리털은 뿌리를 덮고 있는 외부 세포의 매우 길쭉한 파생물입니다. 뿌리털의 수는 매우 많다(1mm2당 200~300개의 털). 길이는 10mm에 이릅니다. 머리카락은 매우 빨리 형성됩니다 (30-40 시간 안에 어린 사과 묘목에서). 뿌리털은 수명이 짧습니다. 10~20일이 지나면 시들고 뿌리의 어린 부분에 새로운 것이 자랍니다. 이것은 뿌리에 의해 새로운 토양 지평의 개발을 보장합니다. 뿌리는 지속적으로 자라며 점점 더 많은 뿌리털 영역을 형성합니다. 머리카락은 기성품의 물질 용액을 흡수 할 수있을뿐만 아니라 특정 토양 물질의 용해에 기여한 다음 빨아들입니다. 뿌리털이 죽은 뿌리 부위는 일정 시간 동안 물을 흡수할 수 있지만 그 후에는 코르크로 덮여 이 능력을 잃는다.

모발은 매우 얇아 영양 흡수가 용이합니다. 거의 전체 유모 세포는 세포질의 얇은 층으로 둘러싸인 액포로 채워져 있습니다. 핵은 세포의 맨 위에 있습니다. 세포 주위에 점막이 형성되어 뿌리 털과 토양 입자의 접착을 촉진하여 접촉을 개선하고 시스템의 친수성을 증가시킵니다. 흡수는 미네랄 염을 용해시키는 뿌리털에 의한 산(탄산, 사과산, 구연산)의 방출에 의해 촉진됩니다.

뿌리털은 또한 기계적 역할을 합니다. 그들은 토양 입자 사이를 통과하는 뿌리 정점을 지지하는 역할을 합니다.

현미경으로 흡수 영역에 있는 뿌리의 횡단면에서 세포 및 조직 수준의 구조를 볼 수 있습니다. 뿌리의 표면에는 뿌리줄기가 있고 그 아래에는 나무 껍질이 있습니다. 피질의 바깥층은 외배엽이고 안쪽은 주요 실질입니다. 얇은 벽으로 된 살아있는 세포는 저장 기능을 수행하고 흡입 조직에서 목재 용기까지 방사형 방향으로 영양소 솔루션을 수행합니다. 그들은 또한 식물에 필수적인 많은 유기 물질을 합성합니다. 피질의 내층은 내배엽입니다. 피질에서 내배엽 세포를 통해 중심 실린더로의 영양 용액은 세포의 원형질체를 통해서만 통과합니다.

나무 껍질은 뿌리의 중심 실린더를 둘러싸고 있습니다. 그것은 오랫동안 분열하는 능력을 유지하는 세포 층에 접해 있습니다. 이것은 페리 사이클입니다. Pericycle 세포는 측면 뿌리, 액세서리 싹 및 이차 교육 조직을 생성합니다. 뿌리의 중심에는 외륜차에서 안쪽으로 전도성 조직인 인피와 나무가 있습니다. 함께 방사형 전도성 번들을 형성합니다.

뿌리 전도 시스템은 물과 미네랄을 뿌리에서 줄기로(상향류), 유기물을 줄기에서 뿌리로(하향류) 전도합니다. 그것은 혈관 섬유 다발로 구성됩니다. 번들의 주요 구성 요소는 체관(물질이 뿌리로 이동함)과 목부(물질이 뿌리에서 이동함)의 일부입니다. 체관의 주요 전도 요소는 체관이고 목부는 기관(혈관)과 기관입니다.

루트 필수 프로세스

뿌리 물 수송

토양 영양 용액에서 뿌리 털에 의해 물을 흡수하고 내배엽의 통로 세포를 통해 방사형 전도 번들의 목부까지 일차 피질의 세포를 따라 방사상 방향으로 운반합니다. 뿌리털에 의한 수분 흡수의 강도는 흡입력(S)이라고 하며, 삼투압(P)과 팽압(T) 압력의 차이와 같습니다. S = P-T.

삼투압이 팽압(P = T)과 같을 때 S = 0이면 물이 모근 세포로 흐르지 않습니다. 토양 영양 용액의 물질 농도가 세포 내부보다 높으면 물이 세포를 떠나고 plasmolysis가 일어나 식물이 시들 것입니다. 이 현상은 건조한 토양 조건과 광물질 비료의 과도한 적용에서 관찰됩니다. 뿌리세포 내부에서는 뿌리의 흡인력이 가근에서 중심원통쪽으로 증가하여 물이 농도구배를 따라(즉, 농도가 높은 곳에서 농도가 낮은 곳으로) 이동하여 뿌리압을 생성한다. , 상향류를 형성하는 목부 혈관을 따라 수주를 올립니다. 이것은 "수액"을 수확할 때 잎이 없는 봄 줄기나 잘린 나무 그루터기에서 찾을 수 있습니다. 나무, 신선한 그루터기, 잎에서 물이 유출되는 것을 식물의 "울음"이라고합니다. 잎이 피면 빨아들이는 힘이 생겨 물을 끌어당깁니다. 각 용기에 연속적인 물 기둥이 형성되어 모세관 장력이 발생합니다. 뿌리 압력은 수류의 하부 모터이고 잎의 흡인력은 상부 모터입니다. 이것은 간단한 실험을 통해 확인할 수 있습니다.

뿌리에 의한 수분 흡수

표적:루트의 기본 기능을 파악합니다.

우리는 무엇을해야합니까:젖은 톱밥 위에서 자란 식물은 뿌리를 털어내고 물 한 컵에 뿌리를 담습니다. 물 위에 식물성 기름을 얇게 부어 증발을 방지하고 수위를 표시합니다.

우리가 관찰하는 것:하루나 이틀 안에 용기의 물이 표시 아래로 떨어졌습니다.

결과:따라서 뿌리는 물을 빨아들여 잎사귀까지 끌어올렸다.

뿌리가 영양분을 흡수한다는 것을 증명하기 위해 한 번 더 실험을 할 수 있습니다.

우리는 무엇을해야합니까:식물의 줄기를 잘라 2-3cm 높이의 그루터기를 남깁니다. 그루터기에 3cm 길이의 고무 튜브를 놓고 상단에 20-25cm 높이의 구부러진 유리관을 놓습니다.

우리가 관찰하는 것:유리관 안의 물이 위로 올라와 흐릅니다.

결과:이것은 뿌리가 토양에서 줄기로 물을 흡수한다는 것을 증명합니다.

수온이 뿌리의 흡수율에 영향을 줍니까?

표적:온도가 뿌리의 작업에 어떤 영향을 미치는지 알아보십시오.

우리는 무엇을해야합니까:한 잔은 따뜻한 물 (+ 17-18 ° C)과 다른 유리는 냉수 (+ 1-2 ° C)와 함께해야합니다.

우리가 관찰하는 것:첫 번째 경우에는 물이 풍부하게, 두 번째 경우에는 거의 또는 완전히 멈춥니다.

결과:이것은 온도가 뿌리의 기능에 중대한 영향을 미친다는 증거입니다.

따뜻한 물은 뿌리에 적극적으로 흡수됩니다. 루트 압력이 상승합니다.

찬물은 뿌리에 잘 흡수되지 않습니다. 이 경우 루트 압력이 떨어집니다.

미네랄 영양

미네랄의 생리학적 역할은 매우 중요합니다. 그것들은 유기 화합물 합성의 기초이자 콜로이드의 물리적 상태를 변화시키는 요인입니다. 원형질체의 신진대사와 구조에 직접적인 영향을 미친다. 생화학 반응의 촉매 역할을 합니다. 세포 긴장도 및 원형질 투과성에 영향을 미침; 식물 유기체에서 전기 및 방사성 현상의 중심입니다.

양액에 질소, 인, 황의 3가지 비금속과 4가지 금속(칼륨, 마그네슘, 칼슘, 철)이 포함되어 있어야 식물의 정상적인 발달이 가능하다는 것이 입증되었습니다. 이러한 각 요소는 개별적인 의미를 가지며 다른 것으로 대체될 수 없습니다. 이들은 다량 영양소이며 식물의 농도는 10 -2 -10 %입니다. 식물의 정상적인 발달을 위해서는 세포 내 농도가 10 -5 -10 -3%인 미량 원소가 필요합니다. 이들은 붕소, 코발트, 구리, 아연, 망간, 몰리브덴 등입니다. 이러한 모든 요소는 토양에 존재하지만 때로는 불충분한 양이 있습니다. 따라서 미네랄 및 유기 비료가 토양에 적용됩니다.

필요한 모든 영양소가 뿌리를 둘러싼 환경에 포함되어 있으면 식물이 정상적으로 성장하고 발달합니다. 토양은 대부분의 식물에게 그러한 매개체입니다.

호흡 뿌리

식물의 정상적인 성장과 발달을 위해서는 신선한 공기가 뿌리로 흐를 필요가 있습니다. 되는지 확인해 볼까요?

표적:뿌리에 공기가 필요합니까?

우리는 무엇을해야합니까:물과 함께 두 개의 동일한 용기를 가져 가라. 우리는 각 용기에 성장하는 묘목을 놓을 것입니다. 우리는 스프레이 병을 사용하여 매일 용기 중 하나의 물을 공기로 포화시킵니다. 두 번째 용기의 물 표면에 식물성 기름을 얇게 부으십시오. 물 속으로 공기의 흐름이 지연되기 때문입니다.

우리가 관찰하는 것:잠시 후 두 번째 용기의 식물은 성장을 멈추고 시들어 결국 죽습니다.

결과:식물의 죽음은 뿌리 호흡에 필요한 공기 부족으로 인해 발생합니다.

루트 수정

일부 식물은 뿌리에 예비 영양소를 저장합니다. 그들은 탄수화물, 미네랄 염, 비타민 및 기타 물질을 축적합니다. 이러한 뿌리는 두께가 강하게 자라며 특이한 모양을 얻습니다. 뿌리와 줄기는 모두 뿌리 작물의 형성에 관여합니다.

뿌리

주뿌리와 주싹의 줄기 밑부분에 저장물질이 축적되면 뿌리채소(당근)가 형성된다. 뿌리 형성 식물은 주로 격년제입니다. 생후 첫해에는 꽃이 피지 않고 뿌리 작물에 많은 양분을 축적합니다. 두 번째에는 축적된 영양분을 사용하여 빠르게 꽃을 피우고 열매와 씨앗을 형성합니다.

뿌리 괴경

달리아에서는 예비 물질이 외래 뿌리에 축적되어 뿌리 괴경을 형성합니다.

세균성 결절

클로버, 루핀, 알팔파의 측근이 특이하게 변한다. 박테리아는 어린 측근에 정착하여 토양 공기 중 기체 질소의 동화를 촉진합니다. 이러한 뿌리는 결절의 형태를 취합니다. 이 박테리아 덕분에 이 식물은 질소가 부족한 토양에서 살 수 있고 더 비옥하게 만들 수 있습니다.

과장된

썰물 지역에서 자라는 경사로는 수상한 뿌리가 발달합니다. 그들은 불안정한 진흙 땅에서 물 위로 높이 솟은 잎이 많은 큰 새싹을 들고 있습니다.

공기

나뭇가지에 서식하는 열대 식물은 공중 뿌리를 발달시킵니다. 그들은 종종 난초, 브로멜리아드 및 일부 양치류에서 발견됩니다. 공중 뿌리는 땅에 닿지 않고 비나 이슬에서 떨어지는 수분을 흡수하지 않고 공중에 자유롭게 매달려 있습니다.

철회

크로커스와 같은 구근 및 구근에는 수많은 사상체 뿌리 중 몇 가지 더 두꺼운 소위 수축하는 뿌리가 있습니다. 수축, 그러한 뿌리는 구근을 토양 깊숙이 끌어당깁니다.

기둥형

ficus는 기둥 모양의 공중 뿌리 또는 지원 뿌리를 개발합니다.

뿌리의 서식지로서의 토양

식물의 토양은 물과 영양분을 공급받는 매개체입니다. 토양의 미네랄 물질의 양은 모암의 특정 특성, 유기체의 활동, 식물 자체의 수명, 토양 유형에 따라 다릅니다.

토양 입자는 수분을 위해 뿌리와 경쟁하여 표면에 수분을 유지합니다. 이것은 소위 결합수이며 흡습성과 필름수로 세분됩니다. 그것은 분자 인력의 힘에 의해 유지됩니다. 식물이 이용할 수 있는 수분은 모세관수로 대표되며, 이는 토양의 작은 공극에 집중되어 있습니다.

토양의 수분과 공기 단계 사이에 적대적 관계가 발생합니다. 토양의 기공이 클수록 이러한 토양의 가스 체제가 좋아질수록 토양이 보유하는 수분이 줄어듭니다. 가장 유리한 물-공기 체제는 물과 공기가 동시에 위치하고 서로 간섭하지 않는 구조적 토양에서 유지됩니다. 물은 구조적 집합체 내부의 모세관을 채우고 공기는 그 사이의 큰 기공을 채웁니다.

식물과 토양 사이의 상호 작용 특성은 주로 토양의 흡수 능력, 즉 화합물을 보유하거나 결합하는 능력과 관련이 있습니다.

토양 미생물은 유기물을 더 단순한 화합물로 분해하고 토양 구조의 형성에 참여합니다. 이러한 과정의 특성은 토양의 유형, 식물 잔류물의 화학적 조성, 미생물의 생리학적 특성 및 기타 요인에 따라 다릅니다. 토양 동물은 annelids, 곤충 애벌레 등 토양 구조 형성에 참여합니다.

토양의 생물학적 및 화학적 과정이 결합된 결과 유기 물질의 복잡한 복합체가 형성되며 이는 "부식토"라는 용어로 통합됩니다.

수산양식법

식물이 필요로 하는 소금과 그것이 성장과 발달에 미치는 영향은 수생 작물에 대한 실험을 통해 확립되었습니다. 수경재배 방법은 토양이 아닌 무기염 수용액에서 식물을 재배하는 방법입니다. 실험의 목표에 따라 솔루션에서 개별 소금을 제외하고 그 함량을 줄이거나 늘릴 수 있습니다. 질소를 함유한 비료는 인을 함유한 식물의 성장을 촉진하는 것으로 밝혀졌습니다(과일의 조기 숙성 및 칼륨 함유 식물은 잎에서 뿌리로 유기물의 가장 빠른 유출). 이와 관련하여 파종 전 또는 여름 상반기에 인과 칼륨을 함유한 질소 함유 비료를 여름 하반기에 시용하는 것이 좋습니다.

수중 양식 방법을 사용하여 다량 영양소에 대한 식물의 필요성을 설정할 수 있을 뿐만 아니라 다양한 미량 요소의 역할을 명확히 할 수 있었습니다.

현재 수경재배와 수경재배를 통해 식물을 재배하는 경우가 있습니다.

수경법 - 자갈로 채워진 용기에 식물을 재배합니다. 필요한 요소를 포함하는 영양 용액은 바닥에서 용기로 공급됩니다.

Aeroponics는 공중 식물 문화입니다. 이 방법을 사용하면 뿌리 시스템이 공기 중에 있고 자동으로(1시간 내에 여러 번) 영양염의 약한 용액이 분무됩니다.