Art und Struktur des Gewebes der Wurzelverzweigungszone. Blühende Plfanzen

Durch die Zellteilung des apikalen Bildungsgewebes wachsen die Wurzeln ständig. Die Wurzelkappe erleichtert das Vordringen der Wurzel im Boden und schützt das Bildungsgewebe. Die Epidermis schützt die Wurzel und ermöglicht mithilfe von Wurzelhaaren die Aufnahme von Wasser und Mineralien aus dem Boden. Holz leitet aus dem Boden aufgenommene Stoffe in den Stamm. Der Bast sorgt für den Transport organischer Stoffe von den Blättern zu den Wurzelzellen. Mechanische Gewebe verleihen der Wurzel Festigkeit.

Alle Wurzeln (Haupt-, Seiten-, Adventivwurzeln) sind gleich aufgebaut. Sie können sich verzweigen, aber es bilden sich nie Blätter an ihnen.

Bastwurzel

Neben dem Holz befinden sich Bastzellen, durch die in den Blättern und Stängeln gebildete organische Substanzen in die Wurzel gelangen.

Mechanisches Wurzelgewebe

Die Festigkeit und Elastizität der Wurzel wird durch mechanisches Gewebe gewährleistet.

Wurzelkambium (bildendes Gewebe)

Mit zunehmendem Alter entsteht zwischen Holz und Bast ein seitliches Bildungsgewebe, das Kambium. Durch die Teilung der Kambiumzellen entstehen neue Elemente aus Holz, Bast und mechanischem Gewebe. Dadurch wird sichergestellt, dass die Wurzel dicker wird. Gleichzeitig erhält der Root zusätzliche Funktionen – Unterstützung und Speicherung.

Ein solch einzigartiger Teil der Pflanze erfordert besondere Aufmerksamkeit. Schließlich erfüllt die Wurzel wichtige Funktionen, was sich in ihrer Struktur widerspiegelt. Bevor wir uns jedoch mit der Struktur der Pflanzenwurzel befassen, wollen wir ihre Merkmale hervorheben:

• keine Blätter oder Chloroplasten;
• hält die Pflanze im Boden;
• speichert Nährstoffe;
• wächst während des gesamten Lebens des Organismus;
• entzieht dem Boden Wasser und Mineralien und gibt sie an den oberirdischen Teil der Pflanze ab;
• dient der vegetativen Vermehrung.

Arten von Wurzelsystemen

Je nach Struktur werden Pfahlwurzel- und Faserwurzelsysteme unterteilt. Die Hauptwurzel der Pfahlwurzel wurde aus der embryonalen Wurzel gebildet, der Rest wächst daraus. Im Fasersystem entsteht auf die gleiche Weise die Hauptwurzel, die jedoch später abstirbt und nur noch Adventivwurzeln übrig bleiben.

Längsschnitt

Wenn Sie ein Präparat herstellen und es der Länge nach aufschneiden, können Sie die Struktur der Pflanzenwurzel genauer untersuchen und folgende Zonen erkennen:

1. Wurzelkappe – schützt die Spitze vor Beschädigung; wenn sie entfernt wird, stirbt die Wurzel ab;
2. Teilungszone – befindet sich direkt hinter der Scheide, ist nur 3 mm breit und besteht aus Zellen des Bildungsgewebes, die sich kontinuierlich teilen;
3. Wachstumszone (Verlängerungszone) – hier verlängern sich die Zellen und nehmen ihre endgültige Form an; ihnen ist es zu verdanken, dass die Wurzel länger wird;
4. Saugzone – mit Wurzelhaaren bedeckt;
5. Wurzelhaare – nehmen Wasser und Mineralien aus dem Boden auf.

Querschnitt

In dieser Abbildung können Sie verschiedene Gewebetypen unterscheiden, deren Zellstruktur von ihren Funktionen abhängt. Es gibt:

• Epidermis - Abdeckgewebe, erfüllt eine Schutzfunktion;
• primärer Kortex – leitet Wasser und darin gelöste Mineralien von den Haaren zur Wurzelmitte, seine Zellen sind von einer großen Menge interzellulärer Substanz umgeben;
• primärer Kortex (Endoderm) – erfüllt die Funktion eines Stabes, die Zellen sind steif, die meisten von ihnen sind tot;
• zentraler axialer Zylinder – leitet Wasser nach oben zu den Bodenorganen;
• Perizykel – seine Zellen teilen sich ständig, aus ihnen wachsen neue Wurzelhaare;
• leitfähige Bündel – bestehen aus Siebrohren und Gefäßen, durch sie gelangt Wasser vom Boden nach oben – zum Stängel und zu den Blättern.

Root-Modifikationen

Wurzelsysteme sind nicht so vielfältig wie Blätter oder Blüten, da der Boden eine homogene Struktur aufweist. Einige von ihnen unterliegen jedoch je nach Lebensraum und den ihnen zugewiesenen zusätzlichen Funktionen Änderungen. Die häufigsten Metamorphosen:

• Wurzelpflanze – eine Verdickung der Hauptwurzel und des unteren Teils des Stängels, in der sich Nährstoffe ansammeln;
• brettförmige Wurzeln – die obersten Wurzeln, die an der Grenze zwischen Boden und Luft verlaufen, bilden dreieckige Auswüchse neben dem Stamm, die für Bäume tropischer Wälder charakteristisch sind;
• Luftwurzeln – wachsen im oberirdischen Teil der Pflanze, nehmen Regenfeuchtigkeit und Sauerstoff aus der Luft auf, die aufgrund eines Mangels an Mineralsalzen im Boden entstehen;
• Atmungswurzeln – helfen der Pflanze, die Funktion der Atmung zu erfüllen.

Auch durch das Eintreten einer Symbiose mit Bakterien oder Pilzen kann sich die Struktur der Pflanzenwurzel verändern. Das Ergebnis ist:

• Mykorrhiza – ein Pilz wächst auf dem Wurzelsystem und nimmt organische Substanzen auf, und der Vorteil der Pflanze besteht darin, vom Symbionten Wasser mit darin gelösten Mineralien zu erhalten;
• Bakterienknötchen – Seitenwurzeln sind so verändert, dass sie mit stickstofffixierenden Bakterien zusammenarbeiten, die Stickstoff aus der Luft binden und ihn in eine mineralische Form umwandeln, die der Pflanze zur Verfügung steht; Bakterien erhalten einen sicheren Lebensraum und Nährstoffe aus den Wurzeln.

Wurzelabschnitte - Video

Phylogenetisch entstand die Wurzel später als Stängel und Blatt – im Zusammenhang mit dem Übergang der Pflanzen zum Leben an Land und entstand wahrscheinlich aus wurzelähnlichen unterirdischen Zweigen. Die Wurzel hat weder Blätter noch Knospen, die in einer bestimmten Reihenfolge angeordnet sind. Es zeichnet sich durch apikales Längenwachstum aus, seine Seitenäste entstehen aus inneren Geweben, der Wachstumspunkt ist mit einer Wurzelkappe bedeckt. Das Wurzelsystem wird während des gesamten Lebens des Pflanzenorganismus gebildet. Manchmal kann die Wurzel als Speicherort für Nährstoffe dienen. In diesem Fall ändert es sich.

Arten von Wurzeln

Die Hauptwurzel wird während der Samenkeimung aus der embryonalen Wurzel gebildet. Von ihm gehen seitliche Wurzeln aus.

An Stängeln und Blättern entwickeln sich Adventivwurzeln.

Seitenwurzeln sind Zweige beliebiger Wurzeln.

Jede Wurzel (Hauptwurzel, Seitenwurzel, Nebenwurzel) hat die Fähigkeit, sich zu verzweigen, wodurch die Oberfläche des Wurzelsystems erheblich vergrößert wird und dies dazu beiträgt, die Pflanze im Boden besser zu stärken und ihre Ernährung zu verbessern.

Arten von Wurzelsystemen

Es gibt zwei Haupttypen von Wurzelsystemen: Pfahlwurzeln mit einer gut entwickelten Hauptwurzel und faserige. Das faserige Wurzelsystem besteht aus einer großen Anzahl gleich großer Adventivwurzeln. Die gesamte Wurzelmasse besteht aus Seiten- oder Adventivwurzeln und hat das Aussehen eines Lappens.

Das stark verzweigte Wurzelsystem bildet eine riesige absorbierende Oberfläche. Zum Beispiel,

• die Gesamtlänge der Winterroggenwurzeln beträgt 600 km;
• Länge der Wurzelhaare - 10.000 km;
• die gesamte Wurzelfläche beträgt 200 m2.

Dies ist ein Vielfaches der Fläche der oberirdischen Masse.

Wenn die Pflanze eine gut definierte Hauptwurzel hat und sich Adventivwurzeln entwickeln, entsteht ein gemischtes Wurzelsystem (Kohl, Tomate).

Äußere Struktur der Wurzel. Innere Struktur der Wurzel

Wurzelzonen

Wurzelkappe

Die Wurzel wächst von ihrer Spitze an in die Länge, wo sich die jungen Zellen des Bildungsgewebes befinden. Der wachsende Teil ist mit einer Wurzelkappe bedeckt, die die Wurzelspitze vor Beschädigungen schützt und die Bewegung der Wurzel im Boden während des Wachstums erleichtert. Die letztgenannte Funktion wird dadurch erfüllt, dass die Außenwände der Wurzelkappe mit Schleim bedeckt sind, wodurch die Reibung zwischen Wurzel und Bodenpartikeln verringert wird. Sie können sogar Bodenpartikel auseinanderdrücken. Die Zellen der Wurzelkappe sind lebend und enthalten oft Stärkekörner. Die Zellen der Kappe werden durch Teilung ständig erneuert. Beteiligt sich an positiven geotropischen Reaktionen (Wurzelwachstumsrichtung zum Erdmittelpunkt hin).

Die Zellen der Teilungszone teilen sich aktiv; die Ausdehnung dieser Zone variiert bei verschiedenen Arten und bei verschiedenen Wurzeln derselben Pflanze.

Hinter der Teilungszone befindet sich eine Erweiterungszone (Wachstumszone). Die Länge dieser Zone überschreitet einige Millimeter nicht.

Wenn das lineare Wachstum abgeschlossen ist, beginnt die dritte Stufe der Wurzelbildung – ihre Differenzierung; es wird eine Zone der Zelldifferenzierung und -spezialisierung (oder eine Zone der Wurzelhaare und -absorption) gebildet. In dieser Zone sind bereits die äußere Schicht des Epiblems (Rhizoderm) mit Wurzelhaaren, die Schicht der Primärrinde und der Zentralzylinder unterschieden.

Wurzelhaarstruktur

Wurzelhaare sind stark verlängerte Auswüchse der äußeren Zellen, die die Wurzel bedecken. Die Anzahl der Wurzelhaare ist sehr groß (pro 1 mm2 200 bis 300 Haare). Ihre Länge erreicht 10 mm. Haare bilden sich sehr schnell (bei jungen Apfelbaumsämlingen in 30-40 Stunden). Wurzelhaare sind kurzlebig. Sie sterben nach 10–20 Tagen ab und auf dem jungen Teil der Wurzel wachsen neue nach. Dies gewährleistet die Entwicklung neuer Bodenhorizonte durch die Wurzeln. Die Wurzel wächst kontinuierlich und bildet immer neue Wurzelhaarbereiche. Haare können nicht nur fertige Stofflösungen aufnehmen, sondern auch zur Auflösung bestimmter Bodenstoffe beitragen und diese dann aufnehmen. Der Bereich der Wurzel, in dem die Wurzelhaare abgestorben sind, kann eine Zeit lang Wasser aufnehmen, wird dann aber mit einem Pfropfen bedeckt und verliert diese Fähigkeit.

Die Haarhülle ist sehr dünn, was die Aufnahme von Nährstoffen erleichtert. Fast die gesamte Haarzelle ist von einer Vakuole besetzt, die von einer dünnen Zytoplasmaschicht umgeben ist. Der Zellkern befindet sich oben in der Zelle. Um die Zelle herum bildet sich eine Schleimhaut, die die Verklebung der Wurzelhaare mit den Bodenpartikeln fördert, deren Kontakt verbessert und die Hydrophilie des Systems erhöht. Die Aufnahme wird durch die Sekretion von Säuren (Kohlensäure, Äpfelsäure, Zitronensäure) durch Wurzelhaare erleichtert, die Mineralsalze auflösen.

Wurzelhaare spielen auch eine mechanische Rolle – sie dienen als Stütze für die Wurzelspitze, die zwischen den Bodenpartikeln verläuft.

Unter dem Mikroskop zeigt ein Querschnitt der Wurzel in der Absorptionszone ihre Struktur auf Zell- und Gewebeebene. Auf der Wurzeloberfläche befindet sich Rhizoderm, darunter Rinde. Die äußere Schicht der Kortikalis ist die Exodermis, nach innen liegt das Hauptparenchym. Seine dünnwandigen lebenden Zellen erfüllen eine Speicherfunktion und leiten Nährstofflösungen in radialer Richtung – vom Sauggewebe zu den Gefäßen des Holzes. Sie enthalten auch die Synthese einer Reihe von für die Pflanze lebenswichtigen organischen Substanzen. Die innere Schicht der Kortikalis ist das Endoderm. Nährstofflösungen, die vom Kortex durch endodermale Zellen in den Zentralzylinder gelangen, passieren nur den Protoplasten der Zellen.

Die Rinde umgibt den zentralen Zylinder der Wurzel. Es grenzt an eine Zellschicht, die sich über einen langen Zeitraum teilen kann. Dies ist ein Perizykel. Aus Perizykelzellen entstehen Seitenwurzeln, Adventivknospen und sekundäres Bildungsgewebe. Innerhalb des Perizykels, in der Mitte der Wurzel, befinden sich leitfähige Gewebe: Bast und Holz. Zusammen bilden sie ein radiales leitfähiges Bündel.

Das Wurzelgefäßsystem leitet Wasser und Mineralien von der Wurzel zum Stamm (Aufwärtsströmung) und organische Stoffe vom Stamm zur Wurzel (Abwärtsströmung). Es besteht aus gefäßfaserigen Bündeln. Die Hauptbestandteile des Bündels sind Abschnitte von Phloem (durch die Substanzen zur Wurzel gelangen) und Xylem (durch die Substanzen von der Wurzel gelangen). Die wichtigsten leitenden Elemente des Phloems sind Siebröhren, Xylem sind Trachea (Gefäße) und Tracheiden.

Wurzellebensprozesse

Wassertransport in der Wurzel

Aufnahme von Wasser durch Wurzelhaare aus der Bodennährlösung und Weiterleitung in radialer Richtung entlang der Zellen der Primärrinde durch Durchgangszellen im Endoderm zum Xylem des radialen Leitbündels. Die Intensität der Wasseraufnahme durch Wurzelhaare wird als Saugkraft (S) bezeichnet. Sie entspricht der Differenz zwischen osmotischem (P) und Turgordruck (T): S=P-T.

Wenn der osmotische Druck gleich dem Turgordruck ist (P=T), also S=0, hört das Wasser auf, in die Wurzelhaarzelle zu fließen. Wenn die Konzentration der Stoffe in der Nährlösung des Bodens höher ist als im Inneren 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 Mineraldüngern beobachtet. Im Inneren der Wurzelzellen nimmt die Saugkraft der Wurzel vom Rhizoderm zum zentralen Zylinder zu, sodass sich Wasser entlang eines Konzentrationsgradienten bewegt (d. h. von einem Ort mit höherer Konzentration zu einem Ort mit niedrigerer Konzentration) und einen Wurzeldruck erzeugt, der Erhöht die Wassersäule durch die Xylemgefäße und bildet einen aufsteigenden Strom. Dies findet man an blattlosen Stämmen im Frühjahr, wenn der „Saft“ gesammelt wird, oder an abgeschnittenen Baumstümpfen. Der Wasserfluss aus Holz, frischen Baumstümpfen und Blättern wird als „Weinen“ der Pflanzen bezeichnet. Wenn die Blätter blühen, erzeugen sie auch eine Saugkraft und ziehen Wasser an sich – in jedem Gefäß bildet sich eine kontinuierliche Wassersäule – Kapillarspannung. Der Wurzeldruck ist der untere Treiber des Wasserflusses und die Saugkraft der Blätter der obere. Dies kann anhand einfacher Experimente bestätigt werden.

Wasseraufnahme durch Wurzeln

Ziel: Finden Sie die Grundfunktion der Wurzel heraus.

Was wir tun: Pflanze, die auf nassem Sägemehl gewachsen ist, schüttelt ihr Wurzelsystem ab und senkt ihre Wurzeln in ein Glas Wasser. Um es vor Verdunstung zu schützen, gießen Sie eine dünne Schicht Pflanzenöl über das Wasser und markieren Sie den Füllstand.

Was wir sehen: Nach ein oder zwei Tagen sank das Wasser im Behälter unter die Markierung.

Ergebnis: Folglich saugten die Wurzeln das Wasser auf und brachten es zu den Blättern.

Sie können auch ein weiteres Experiment durchführen, um die Aufnahme von Nährstoffen durch die Wurzel nachzuweisen.

Was wir tun: Schneiden Sie den Stängel der Pflanze ab und lassen Sie einen 2-3 cm hohen Stumpf übrig. Wir legen einen 3 cm langen Gummischlauch auf den Stumpf und am oberen Ende einen gebogenen Glasschlauch mit einer Höhe von 20-25 cm.

Was wir sehen: Das Wasser im Glasrohr steigt auf und fließt heraus.

Ergebnis: Dies beweist, dass die Wurzel Wasser aus dem Boden in den Stamm aufnimmt.

Beeinflusst die Wassertemperatur die Intensität der Wasseraufnahme durch die Wurzeln?

Ziel: Finden Sie heraus, wie sich die Temperatur auf die Wurzelfunktion auswirkt.

Was wir tun: Ein Glas sollte mit warmem Wasser (+17–18 °C) und das andere mit kaltem Wasser (+1–2 °C) gefüllt sein.

Was wir sehen: Im ersten Fall wird reichlich Wasser freigesetzt, im zweiten Fall nur wenig oder ganz.

Ergebnis: Dies ist ein Beweis dafür, dass die Temperatur die Wurzelfunktion stark beeinflusst.

Warmes Wasser wird aktiv von den Wurzeln aufgenommen. Der Wurzeldruck nimmt zu.

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

Mineralische Ernährung

Die physiologische Rolle von Mineralien ist sehr groß. Sie sind die Grundlage für die Synthese organischer Verbindungen sowie Faktoren, die den physikalischen Zustand von Kolloiden verändern, d.h. wirken sich direkt auf den Stoffwechsel und die Struktur des Protoplasten aus; wirken als Katalysatoren für biochemische Reaktionen; beeinflussen den Zellturgor und die Protoplasmapermeabilität; sind Zentren elektrischer und radioaktiver Phänomene in Pflanzenorganismen.

Es wurde festgestellt, dass eine normale Pflanzenentwicklung nur möglich ist, wenn die Nährlösung drei Nichtmetalle – Stickstoff, Phosphor und Schwefel – und vier Metalle – Kalium, Magnesium, Kalzium und Eisen – enthält. Jedes dieser Elemente hat eine individuelle Bedeutung und kann nicht durch ein anderes ersetzt werden. Dies sind Makroelemente, ihre Konzentration in der Pflanze beträgt 10 -2 -10 %. Für eine normale Pflanzenentwicklung 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 sind im Boden vorhanden, jedoch manchmal in unzureichenden Mengen. Daher werden dem Boden mineralische und organische Düngemittel zugesetzt.

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

Atmen der Wurzeln

Für ein normales Wachstum und eine normale Entwicklung der Pflanze muss den Wurzeln frische Luft zugeführt werden. Lassen Sie uns überprüfen, ob das wahr ist?

Ziel: Braucht die Wurzel Luft?

Was wir tun: Nehmen wir zwei identische Gefäße mit Wasser. Legen Sie sich entwickelnde Sämlinge in jedes Gefäß. Jeden Tag sättigen wir das Wasser in einem der Gefäße mithilfe einer Sprühflasche mit Luft. Gießen Sie eine dünne Schicht Pflanzenöl auf die Wasseroberfläche im zweiten Gefäß, da es den Luftstrom ins Wasser verzögert.

Was wir sehen: Nach einiger Zeit hört die Pflanze im zweiten Gefäß auf zu wachsen, verdorrt und stirbt schließlich ab.

Ergebnis: Der Tod der Pflanze ist auf einen Mangel an Luft zurückzuführen, die die Wurzel zum Atmen benötigt.

Root-Modifikationen

Manche Pflanzen speichern Reservenährstoffe in ihren Wurzeln. Sie reichern Kohlenhydrate, Mineralsalze, Vitamine und andere Stoffe an. Solche Wurzeln nehmen stark an Dicke zu und erhalten ein ungewöhnliches Aussehen. Sowohl die Wurzel als auch der Stängel sind an der Bildung von Hackfrüchten beteiligt.

Wurzeln

Wenn sich Reservestoffe in der Hauptwurzel und an der Stängelbasis des Haupttriebes ansammeln, entstehen Wurzelgemüse (Karotten). Pflanzen, die Hackfrüchte bilden, sind meist zweijährig. Im ersten Lebensjahr blühen sie nicht und reichern viele Nährstoffe in den Wurzeln an. Im zweiten Schritt blühen sie schnell, nutzen die angesammelten Nährstoffe und bilden Früchte und Samen.

Wurzelknollen

Bei Dahlien reichern sich Reservestoffe in Adventivwurzeln an und bilden Wurzelknollen.

Bakterienknötchen

Die Seitenwurzeln von Klee, Lupine und Luzerne sind besonders verändert. In jungen Seitenwurzeln siedeln sich Bakterien an, was die Aufnahme von gasförmigem Stickstoff aus der Bodenluft fördert. Solche Wurzeln nehmen das Aussehen von Knötchen an. Dank dieser Bakterien können diese Pflanzen in stickstoffarmen Böden leben und diese fruchtbarer machen.

Stilate

Rampe, die in der Gezeitenzone wächst, entwickelt Stelzenwurzeln. Sie halten große Blatttriebe auf instabilem, schlammigem Boden hoch über dem Wasser.

Luft

Tropische Pflanzen, die auf Ästen leben, entwickeln Luftwurzeln. Sie kommen häufig in Orchideen, Bromelien und einigen Farnen vor. Luftwurzeln hängen frei in der Luft, ohne den Boden zu erreichen, und nehmen Feuchtigkeit aus Regen oder Tau auf, der auf sie fällt.

Retraktoren

Bei Knollen- und Knollengewächsen, wie zum Beispiel Krokussen, befinden sich unter den zahlreichen fadenförmigen Wurzeln mehrere dickere, sogenannte Retraktorwurzeln. Durch das Zusammenziehen ziehen diese Wurzeln die Knolle tiefer in den Boden.

Säulenförmig

Ficus-Pflanzen entwickeln säulenförmige oberirdische Wurzeln oder Stützwurzeln.

Boden als Lebensraum für Wurzeln

Der Boden für Pflanzen ist das Medium, aus dem sie Wasser und Nährstoffe erhält. Die Menge an Mineralien im Boden hängt von den spezifischen Eigenschaften des Ausgangsgesteins, der Aktivität von Organismen, der Lebensaktivität der Pflanzen selbst und der Art des Bodens ab.

Bodenpartikel konkurrieren mit den Wurzeln um Feuchtigkeit und halten diese an ihrer Oberfläche fest. Dabei handelt es sich um das sogenannte gebundene Wasser, das in hygroskopisches Wasser und Filmwasser unterteilt wird. Es wird durch die Kräfte der molekularen Anziehung an Ort und Stelle gehalten. Die der Pflanze zur Verfügung stehende Feuchtigkeit wird durch Kapillarwasser repräsentiert, das sich in den kleinen Poren des Bodens konzentriert.

Es entsteht ein antagonistisches Verhältnis zwischen Feuchtigkeit und der Luftphase des Bodens. Je mehr große Poren im Boden vorhanden sind, desto besser ist der Gashaushalt dieser Böden, desto weniger Feuchtigkeit speichert der Boden. Das günstigste Wasser-Luft-Regime wird in Strukturböden aufrechterhalten, in denen Wasser und Luft gleichzeitig existieren und sich nicht gegenseitig stören – Wasser füllt die Kapillaren innerhalb der Struktureinheiten und Luft füllt die großen Poren zwischen ihnen.

Die Art der Wechselwirkung zwischen Pflanze und Boden hängt weitgehend mit der Aufnahmekapazität des Bodens zusammen – der Fähigkeit, chemische Verbindungen zu halten oder zu binden.

Die Mikroflora des Bodens zersetzt organisches Material in einfachere Verbindungen und ist an der Bildung der Bodenstruktur beteiligt. Die Art dieser Prozesse hängt von der Art des Bodens, der chemischen Zusammensetzung der Pflanzenreste, den physiologischen Eigenschaften von Mikroorganismen und anderen Faktoren ab. An der Bildung der Bodenstruktur sind Bodentiere beteiligt: ​​Ringelwürmer, Insektenlarven usw.

Durch die Kombination biologischer und chemischer Prozesse im Boden entsteht ein komplexer Komplex organischer Substanzen, der mit dem Begriff „Humus“ zusammengefasst wird.

Wasserkulturmethode

Welche Salze die Pflanze benötigt und welchen Einfluss sie auf ihr Wachstum und ihre Entwicklung haben, wurde durch Erfahrungen mit Wasserpflanzen ermittelt. Bei der Wasserkulturmethode werden Pflanzen nicht im Boden, sondern in einer wässrigen Lösung von Mineralsalzen gezüchtet. Je nach Ziel des Experiments können Sie ein bestimmtes Salz aus der Lösung ausschließen, seinen Gehalt reduzieren oder erhöhen. Es wurde festgestellt, dass stickstoffhaltige Düngemittel das Pflanzenwachstum fördern, phosphorhaltige Düngemittel die schnelle Reifung von Früchten fördern und kaliumhaltige Düngemittel den schnellen Abfluss organischer Stoffe von den Blättern zu den Wurzeln fördern. In diesem Zusammenhang wird empfohlen, stickstoffhaltige Düngemittel vor der Aussaat oder in der ersten Sommerhälfte auszubringen, phosphor- und kaliumhaltige Düngemittel in der zweiten Sommerhälfte.

Mithilfe der Wasserkulturmethode konnte nicht nur der Bedarf der Pflanze an Makroelementen ermittelt, sondern auch die Rolle verschiedener Mikroelemente geklärt werden.

Derzeit gibt es Fälle, in denen Pflanzen mithilfe von Hydroponik- und Aeroponik-Methoden gezüchtet werden.

Unter Hydrokultur versteht man den Anbau von Pflanzen in mit Kies gefüllten Behältern. Den Gefäßen wird von unten eine Nährlösung zugeführt, die die notwendigen Elemente enthält.

Aeroponik ist die Luftkultur von Pflanzen. Bei dieser Methode befindet sich das Wurzelsystem in der Luft und wird automatisch (mehrmals innerhalb einer Stunde) mit einer schwachen Nährsalzlösung besprüht.

Die Wurzel dient dazu, die Pflanze im Boden zu verankern und daraus Wasser und Mineralien aufzunehmen. Als Wurzel bezeichnet man eine Wurzel, die sich aus der embryonalen Wurzel eines Samenembryos entwickelthauptsächlich . Sie erstrecken sich von der Hauptwurzel seitlich, die sich verzweigen kannNebensätze Wurzeln.

Die Gesamtheit aller Wurzeln einer Pflanze wird als Wurzelsystem bezeichnet. Wenn die Hauptwurzel im Wurzelsystem deutlich sichtbar ist, wird ein solches System aufgerufenKern . Man nennt ein Wurzelsystem, das aus mehreren gleich entwickelten Wurzeln bestehtfaserig . Das Pfahlwurzelsystem ist vor allem für zweikeimblättrige Pflanzen charakteristisch, während das faserige Wurzelsystem für die meisten einkeimblättrigen Pflanzen charakteristisch ist.

Wurzelzonen. Die Oberseite der Wurzel ist mit Zellen bedeckt, die sie vor Schäden durch Bodenpartikel schützen – das ist Wurzelkappe. Seine Zellen werden von außen ständig abgeblättert, und von innen werden durch die Zellteilung des Bildungsgewebes der Wurzelspitze kontinuierlich neue gebildet, um die toten zu ersetzen.

Unter der Wurzelscheide befindet sich eine Zone sich teilende Zellen Bildungsstoff. Die hier gebildeten Zellen wachsen intensiv und dehnen sich entlang der Wurzelachse aus. Der von solchen Zellen gebildete Bereich der Wurzel wird genannt Dehnungszone. Oben beginnt es Wurzelhaarzone(oder Saugzone). Dabei dehnen sich einzelne Zellen der Wurzelhaut aus und bilden Wurzelhaare, die Wasser und Mineralien aus dem Boden aufnehmen. Wurzelhaare sind klein (ihre Länge beträgt nicht mehr als 10 mm) und kurzlebig. Abgestorbene Wurzelhaare werden beim Wachstum der Wurzel durch neue ersetzt. Zwischen der Saugzone und der Basis des Stiels befindet sich die längste Zone Durchführung.

In der Mitte der Wurzel befindet sich leitfähiges Gewebe, und zwischen diesem und der Wurzelhaut entwickelt sich das Hauptgewebe, das aus großen farblosen lebenden Zellen besteht. Wasser mit darin gelösten Mineralsalzen bewegt sich von unten nach oben durch die Gefäße, und Lösungen organischer Substanzen, die für das Wurzelwachstum notwendig sind, wandern durch Siebrohre von oben nach unten.

Literaturverzeichnis:

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2. Sha Banov D.A., Shabanova G.V. Biologie. Handbuch für dunkel beleuchtete Ersthypotheken der 7. Klasse. - Kh.: "Osvita", 2003

Die Aufnahme organischer Substanz und die Vergrößerung erfolgen in verschiedenen Wurzelzonen. Jede Zone hat eine andere Struktur, Länge und Funktion.

Wie liegen die Zonen?

Die Hauptwurzel entwickelt sich aus dem Embryo und wächst ausschließlich tief in den Boden hinein. Es ist in fünf Zonen unterteilt. Nachfolgend werden die Wurzelzonen in der Reihenfolge von der Spitze bis zum Stiel beschrieben.

• Wurzelkappe . Dies ist eine dichtere und dunklere Formation ganz am Ende der Wurzel. Das Cover ist ohne Lupe erkennbar. Es verändert seine Größe nicht und bedeckt während seines gesamten Lebens immer die Spitze (Spitze) der Wurzel.
• Abteilungen . Es befindet sich unmittelbar hinter der Abdeckung und ist nur 1 mm lang. Hier werden die Zellen der gesamten Wurzel gebildet.
• Wachstum oder Dehnung . Dabei handelt es sich um ein glattes Wurzelstück mit einer Länge von 6-9 mm. Zellen teilen sich hier praktisch nicht.
• Saugen . Der wichtigste Teil der Wurzel. Die Länge beträgt mehrere Zentimeter. Feine Härchen bilden einen „Flaum“ um die Wurzel. Haare werden bis zu 1 cm lang.
• Leitung oder Zone der Seitenwurzeln . Der Rest der Wurzel von den Haaren bis zum grünen Stiel. Es hat eine dichte Bedeckung und einen großen Durchmesser. An dieser Stelle verzweigt sich die Wurzel seitlich.

Reis. 1. Diagramm der Wurzelzonen.

Die Stelle, an der die Wurzel auf den Stamm trifft, wird Wurzelkragen genannt. Normalerweise ist dieser Teil dunkel und ähnelt in seiner Dichte der Rinde.

Wurzelzonen und ihre Funktionen

Die Zellen jeder Zone unterscheiden sich in Morphologie und Funktion. Die Tabelle „Wurzelzonen und ihre Funktionen“ beschreibt die Hauptprozesse, die in verschiedenen Teilen der Wurzel ablaufen.

Zone	Zellen	Funktion
	Verdichtet, stirbt schnell ab, sondert Schleim ab	Schutz junger Zellen vor Bodenschäden
Abteilungen	Klein, schnell teilend	Durch die Zellteilung kommt es zu einer kontinuierlichen Verlängerung der Wurzellänge
Verstauchungen	Sie haben eine zylindrische, längliche Form, kleine Vakuolen verschmelzen zu einer großen	Die Zellen dehnen sich und fördern die Bewegung der Wurzel tiefer in den Boden
Saugen	Haben eine dünne Membran und Saughaare	Mit Hilfe von Haaren und Wasser werden Mineralien aus dem Boden aufgenommen.
Seitliche Wurzeln	Tote und lebende, leitfähige Flüssigkeiten	Aus dem Boden gewonnene Nährstoffe werden über die Stängel zu den Blättern transportiert, während organisches Material nach unten transportiert wird, um die Wurzelzellen zu nähren.

Die Wurzel der Pflanze weist einen positiven Geotropismus auf, d.h. wächst ständig in Richtung Erdmittelpunkt. Verantwortlich für diese Fähigkeit sind die Zellen der Wurzelkappe.

Eigenschaften von Stoffen

Die innere Struktur der Wurzel wird durch drei Gewebearten repräsentiert:

• Epiblema (Rhizoderm) - Außenhaut;
• primärer Kortex - umfasst Exoderm, Mesoderm, Endoderm;
• zentraler, axialer Zylinder oder Stele - besteht aus Perizykel und Prokambium.

Reis. 2. Interne Struktur der Wurzel.

Schauen wir uns die Eigenschaften jedes Stoffes genauer an.

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• Epiblema . Jedes 8–10 mm lange Wurzelhaar ist Teil einer Rhizodermzelle. Dünne Haare liegen dicht beieinander. Es gibt bis zu 300 Haare pro Quadratmillimeter. Der größte Teil der Zelle wird von einer Vakuole eingenommen, die von einer dünnen Zytoplasmaschicht umgeben ist. Durch den erzeugten Druck gelangen Wasser und Mineralsalze durch die Membran in die Zelle. Die Haare sterben nach 10-12 Tagen ab. Während dieser Zeit wachsen im unteren Teil der Zone neue Triebe. Dieser Zellwechsel ermöglicht es den Haaren, im gleichen Abstand von der Spitze zu bleiben und mit dem Wachstum der Wurzel immer tiefer in den Boden einzudringen.

Reis. 3. Die Struktur des Wurzelhaars.

• Primärer Kortex. Das Exoderm enthält im Vergleich zu den inneren Schichten größere Zellen. Wenn das Epiblema stirbt, wird sein Platz durch das Exoderm eingenommen. Im Mesoderm findet eine Nährstoffanreicherung statt. Das Entoderm besteht aus einer einzelnen Zellschicht, die einen axialen Zylinder umgibt.
• Stele. Perizykel - die oberste Schicht des Axialzylinders. Prokambium umfasst zwei Arten von Geweben – Xylem oder Holz und Phloem oder Phloem. Das dichtere Xylem umfasst Gefäße, die Nährstoffe von den Haaren zu den Stängeln und Blättern transportieren. Organische Substanzen gelangen durch ein dünnes Phloem mit Siebröhren in jede Wurzelzelle.

Aufgrund der ständig wachsenden Spitze ersetzen sich die Zellen nach und nach in verschiedenen Zonen. Die oberen geteilten Zellen dehnen sich beim Eindringen der Wurzel in den Boden aus und werden zu Zellen der Dehnungszone. Längliche Zellen nehmen organische Stoffe auf und transportieren sie.

Was haben wir gelernt?

Jeder Abschnitt der Wurzel erfüllt aufgrund spezieller Zellen, die Gewebe bilden, eine bestimmte Funktion. Zonen ermöglichen das Einwachsen in den Boden, absorbieren Stoffe aus dem Boden und transportieren sie zu allen anderen Pflanzenteilen.

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