ფესვები მუდმივად იზრდება აპიკალური საგანმანათლებლო ქსოვილის უჯრედების დაყოფის გამო. ფესვის ქუდი ხელს უწყობს ფესვის წინსვლას ნიადაგში და იცავს სასწავლო ქსოვილს. ეპიდერმისი იცავს ფესვს და საშუალებას აძლევს ნიადაგიდან წყლისა და მინერალების შეწოვას ფესვის თმების გამოყენებით. ხე ატარებს ნიადაგიდან შთანთქმულ ნივთიერებებს ღეროში. ბასტი უზრუნველყოფს ორგანული ნივთიერებების გადატანას ფოთლებიდან ფესვის უჯრედებამდე. მექანიკური ქსოვილები ძალას აძლევს ფესვს.
ყველა ფესვი (მთავარი, გვერდითი, გვერდითი) ერთნაირად არის აგებული. მათ შეუძლიათ განშტოება, მაგრამ ფოთლები არასოდეს წარმოიქმნება მათზე.
ბასტის ფესვი
ხის გვერდით არის ბასტური უჯრედები, რომლის მეშვეობითაც ფოთლებში და ღეროებში წარმოქმნილი ორგანული ნივთიერებები ფესვში შედიან.
მექანიკური ფესვის ქსოვილი
ფესვის სიმტკიცე და ელასტიურობა უზრუნველყოფილია მექანიკური ქსოვილით.
ფესვის კამბიუმი (წარმომქმნელი ქსოვილი)
ასაკთან ერთად, ხესა და ბასტს შორის ჩნდება გვერდითი საგანმანათლებლო ქსოვილი, კამბიუმი. კამბიუმის უჯრედების გაყოფის წყალობით, წარმოიქმნება ხის, ბასტისა და მექანიკური ქსოვილის ახალი ელემენტები. ეს უზრუნველყოფს ფესვის სქელ ზრდას. ამავდროულად, ფესვი იძენს დამატებით ფუნქციებს - მხარდაჭერას და შენახვას.
მცენარის ასეთი უნიკალური ნაწილი განსაკუთრებულ ყურადღებას მოითხოვს. ყოველივე ამის შემდეგ, ფესვი ასრულებს მნიშვნელოვან ფუნქციებს, რაც აისახება მის სტრუქტურაში. მაგრამ სანამ მცენარის ფესვის სტრუქტურას გადავხედავთ, მოდით გამოვყოთ მისი მახასიათებლები:
- არ არის ფოთლები და ქლოროპლასტები;
- ინახავს მცენარეს ნიადაგში;
- ინახავს საკვებ ნივთიერებებს;
- იზრდება ორგანიზმის მთელი სიცოცხლის მანძილზე;
- ნიადაგიდან იღებს წყალს და მინერალებს და აწვდის მცენარის მიწისზედა ნაწილს;
- ემსახურება ვეგეტატიური მეთოდით გამრავლებას.
ფესვთა სისტემების სახეები
სტრუქტურის მიხედვით იყოფა ფესვის და ბოჭკოვანი ფესვთა სისტემები. ფესვის ძირითადი ფესვი ჩამოყალიბდა ემბრიონის ფესვიდან, დანარჩენი კი მისგან იზრდება. ბოჭკოვან სისტემაში ძირითადი ფესვი ფორმირდება იმავე გზით, მხოლოდ მოგვიანებით კვდება, ტოვებს მხოლოდ ადვენციურ ფესვებს.
სიგრძეზე მოჭრილი
თუ მომზადებას გააკეთებთ და სიგრძეზე დაჭრით, შეგიძლიათ უფრო დეტალურად შეისწავლოთ მცენარის ფესვის სტრუქტურა და ნახოთ შემდეგი ზონები:
- ფესვის ქუდი - იცავს წვერს დაზიანებისგან, მოხსნის შემთხვევაში ფესვი მოკვდება;
- გაყოფის ზონა - მდებარეობს უშუალოდ გარსის უკან, მისი სიგანე მცირეა (3 მმ), შედგება საგანმანათლებლო ქსოვილის უჯრედებისგან, რომლებიც მუდმივად იყოფა;
- ზრდის (გაფართოების) ზონა - აქ უჯრედები გრძელდება, იღებენ საბოლოო ფორმას, სწორედ მათი წყალობით იზრდება ფესვი სიგრძეში;
- შეწოვის ზონა – დაფარული ფესვის თმებით;
- ფესვის თმა - შთანთქავს წყალს და მინერალებს ნიადაგიდან.
Რადიუსი
ამ ფიგურაში შეგიძლიათ განასხვავოთ სხვადასხვა ტიპის ქსოვილები, რომელთა უჯრედების სტრუქტურა დამოკიდებულია მათ ფუნქციებზე. Არიან, იმყოფებიან:
- ეპიდერმისი - დაფარვის ქსოვილი, ასრულებს დამცავ ფუნქციას;
- პირველადი ქერქი - ატარებს მასში გახსნილ წყალს და მინერალებს თმებიდან ფესვის ცენტრამდე, მისი უჯრედები გარშემორტყმულია დიდი რაოდენობით უჯრედშორისი ნივთიერებით;
- პირველადი ქერქი (ენდოდერმი) - ასრულებს ღეროს ფუნქციას, უჯრედები ხისტია, უმეტესობა მკვდარია;
- ცენტრალური ღერძული ცილინდრი - ატარებს წყალს ზევით მიწის ორგანოებისკენ;
- პერიციკლი - მისი უჯრედები გამუდმებით იყოფა, მათგან ახალი ფესვის თმა იზრდება;
- გამტარი შეკვრები - შედგება საცრის მილებისა და ჭურჭლისგან, სწორედ მათში გადის წყალი მიწიდან ზევით - ღეროსა და ფოთლებზე.
ძირეული ცვლილებები
ფესვთა სისტემები არ არის ისეთი მრავალფეროვანი, როგორც ფოთლები ან ყვავილები, რადგან ნიადაგი ერთგვაროვანი სტრუქტურაა. მაგრამ ზოგიერთი მათგანი ექვემდებარება მოდიფიკაციას, რაც დამოკიდებულია ჰაბიტატზე და მათთვის მინიჭებულ დამატებით ფუნქციებზე. ყველაზე გავრცელებული მეტამორფოზები:
- ძირეული კულტურა - ძირითადი ფესვისა და ღეროს ქვედა ნაწილის გასქელება, რომელშიც გროვდება საკვები ნივთიერებები;
- დაფის ფორმის ფესვები - ყველაზე ზედა ფესვები, რომლებიც გადიან ნიადაგისა და ჰაერის საზღვარზე, ქმნიან სამკუთხა გამონაყარს, ტროპიკული ტყეების ხეებისთვის დამახასიათებელ ტოტთან მიმდებარედ;
- საჰაერო ფესვები - იზრდება მცენარის მიწისზედა ნაწილში, შთანთქავს წვიმის ტენიანობას და ჰაერიდან ჟანგბადს, რომელიც წარმოიქმნება ნიადაგში მინერალური მარილების ნაკლებობის გამო;
- სასუნთქი ფესვები - ეხმარება მცენარეს სუნთქვის ფუნქციის შესრულებაში.
მცენარის ფესვის სტრუქტურა ასევე შეიძლება შეიცვალოს ბაქტერიებთან ან სოკოებთან სიმბიოზის წარმოქმნის გამო. შედეგი არის:
- მიკორიზა - სოკო იზრდება ფესვთა სისტემაზე, იღებს ორგანულ ნივთიერებებს და მცენარის სარგებელი არის წყლის მიღება სიმბიონტიდან მასში გახსნილი მინერალებით;
- ბაქტერიული კვანძები - გვერდითი ფესვები მოდიფიცირებულია ისე, რომ თანამშრომლობს აზოტის დამფიქსირებელ ბაქტერიებთან, რომლებიც აფიქსირებენ აზოტს ჰაერიდან და გარდაქმნიან მცენარისთვის ხელმისაწვდომ მინერალურ ფორმად; ბაქტერიები იღებენ უსაფრთხო ადგილს საცხოვრებლად და საკვებ ნივთიერებებს ფესვებიდან.
ძირეული სექციები - ვიდეო
ფილოგენეტიკურად ფესვი ღეროსა და ფოთოლზე გვიან გაჩნდა - მცენარეთა ხმელეთზე სიცოცხლეზე გადასვლასთან დაკავშირებით და სავარაუდოდ ფესვისმაგვარი მიწისქვეშა ტოტებიდან წარმოიშვა. ფესვს არც ფოთლები აქვს და არც კვირტები განლაგებული გარკვეული თანმიმდევრობით. ახასიათებს სიგრძის აპიკალური ზრდით, მისი გვერდითი ტოტები წარმოიქმნება შიდა ქსოვილებიდან, ზრდის წერტილი დაფარულია ფესვის ქუდით. ფესვთა სისტემა იქმნება მცენარის ორგანიზმის სიცოცხლის განმავლობაში. ზოგჯერ ფესვი შეიძლება გახდეს საკვები ნივთიერებების შესანახი ადგილი. ამ შემთხვევაში ის იცვლება.
ფესვების ტიპები
ძირითადი ფესვი წარმოიქმნება ჩანასახის ფესვიდან თესლის გაღივებისას. მისგან ვრცელდება გვერდითი ფესვები.
ღეროებსა და ფოთლებზე ვითარდება გვერდითი ფესვები.
გვერდითი ფესვები ნებისმიერი ფესვის ტოტებია.
თითოეულ ფესვს (მთავარ, გვერდით, ადვენტიციურ) აქვს განშტოების უნარი, რაც საგრძნობლად ზრდის ფესვთა სისტემის ზედაპირს და ეს ხელს უწყობს მცენარის უკეთ გამაგრებას ნიადაგში და მის კვებას.
ფესვთა სისტემების სახეები
არსებობს ფესვთა სისტემის ორი ძირითადი ტიპი: ფესვის ფესვი, რომელსაც აქვს კარგად განვითარებული ძირითადი ფესვი და ბოჭკოვანი. ბოჭკოვანი ფესვთა სისტემა შედგება დიდი რაოდენობით გვერდითი ფესვებისგან, თანაბარი ზომით. ფესვების მთელი მასა შედგება გვერდითი ან გვერდითი ფესვებისგან და აქვს წილის სახე.
ძალიან განშტოებული ფესვთა სისტემა ქმნის უზარმაზარ შთამნთქმელ ზედაპირს. Მაგალითად,
- ზამთრის ჭვავის ფესვების საერთო სიგრძე 600 კმ-ს აღწევს;
- ფესვის თმის სიგრძე - 10000 კმ;
- ფესვის მთლიანი ზედაპირი 200 მ2.
ეს მრავალჯერ აღემატება მიწისზედა მასის ფართობს.
თუ მცენარეს აქვს კარგად გამოკვეთილი ძირითადი ფესვი და განვითარდება ადვენციური ფესვები, მაშინ ყალიბდება შერეული ტიპის ფესვთა სისტემა (კომბოსტო, პომიდორი).
ფესვის გარე სტრუქტურა. ფესვის შიდა სტრუქტურა
ფესვის ზონები
ფესვის ქუდი
ფესვი სიგრძით იზრდება მისი მწვერვალიდან, სადაც განლაგებულია სასწავლო ქსოვილის ახალგაზრდა უჯრედები. მზარდი ნაწილი დაფარულია ფესვის ქუდით, რომელიც იცავს ფესვის წვერს დაზიანებისგან და ზრდის დროს აადვილებს ფესვის მოძრაობას ნიადაგში. ეს უკანასკნელი ფუნქცია ხორციელდება ფესვის ქუდის გარე კედლების ლორწოთი დაფარული თვისების გამო, რაც ამცირებს ხახუნს ფესვსა და ნიადაგის ნაწილაკებს შორის. მათ შეუძლიათ ნიადაგის ნაწილაკების დაშორებაც კი. ფესვის ქუდის უჯრედები ცოცხალია და ხშირად შეიცავს სახამებლის მარცვლებს. ქუდის უჯრედები გაყოფის გამო მუდმივად განახლდება. მონაწილეობს დადებით გეოტროპულ რეაქციებში (ფესვების ზრდის მიმართულება დედამიწის ცენტრისკენ).
გაყოფის ზონის უჯრედები აქტიურად იყოფა; ამ ზონის არეალი განსხვავებულია სხვადასხვა სახეობებში და ერთი და იმავე მცენარის სხვადასხვა ფესვებში.
გაყოფის ზონის უკან არის გაფართოების ზონა (ზრდის ზონა). ამ ზონის სიგრძე არ აღემატება რამდენიმე მილიმეტრს.
ხაზოვანი ზრდის დასრულებისას იწყება ფესვის ფორმირების მესამე ეტაპი - მისი დიფერენციაცია; იქმნება უჯრედების დიფერენციაციისა და სპეციალიზაციის ზონა (ან ფესვის თმების და შთანთქმის ზონა). ამ ზონაში უკვე გამოიყოფა ეპიბლემის გარე შრე (რიზოდერმი) ფესვის თმებით, პირველადი ქერქის ფენა და ცენტრალური ცილინდრი.
თმის ფესვის სტრუქტურა
ფესვის თმები არის გარე უჯრედების ძალიან წაგრძელებული გამონაზარდები, რომლებიც ფარავს ფესვს. ფესვის თმების რაოდენობა ძალიან დიდია (1 მმ2-ზე 200-დან 300 თმამდე). მათი სიგრძე 10 მმ-ს აღწევს. თმა ძალიან სწრაფად ყალიბდება (ახალგაზრდა ვაშლის ხის ნერგებში 30-40 საათში). ფესვის თმა ხანმოკლეა. 10-20 დღის შემდეგ იღუპებიან და ფესვის ახალგაზრდა ნაწილზე ახლები იზრდებიან. ეს უზრუნველყოფს ნიადაგის ახალი ჰორიზონტების განვითარებას ფესვებით. ფესვი განუწყვეტლივ იზრდება, აყალიბებს ფესვის თმების უფრო და უფრო ახალ უბნებს. თმას შეუძლია არა მხოლოდ შეიწოვოს ნივთიერებების მზა ხსნარები, არამედ ხელი შეუწყოს ნიადაგის გარკვეული ნივთიერებების დაშლას და შემდეგ მათ შთანთქმას. ფესვის უბანი, სადაც ფესვის თმები მოკვდა, შეუძლია გარკვეული დროით შეიწოვოს წყალი, მაგრამ შემდეგ იფარება საცობით და კარგავს ამ უნარს.
თმის გარსი ძალიან თხელია, რაც ხელს უწყობს საკვები ნივთიერებების შეწოვას. თითქმის მთელი თმის უჯრედი ოკუპირებულია ვაკუოლით, რომელიც გარშემორტყმულია ციტოპლაზმის თხელი ფენით. ბირთვი არის უჯრედის ზედა ნაწილში. უჯრედის ირგვლივ წარმოიქმნება ლორწოვანი გარსი, რომელიც ხელს უწყობს ფესვის თმების მიბმას ნიადაგის ნაწილაკებზე, რაც აუმჯობესებს მათ კონტაქტს და ზრდის სისტემის ჰიდროფილურობას. შეწოვას ხელს უწყობს ფესვის თმების მიერ მჟავების (ნახშირბადის, ვაშლის, ლიმონის) გამოყოფა, რომლებიც ხსნიან მინერალურ მარილებს.
ფესვის თმა ასევე ასრულებს მექანიკურ როლს - ისინი ემსახურებიან ფესვის წვერის საყრდენს, რომელიც გადის ნიადაგის ნაწილაკებს შორის.
მიკროსკოპის ქვეშ, ფესვის კვეთა შთანთქმის ზონაში აჩვენებს მის სტრუქტურას უჯრედულ და ქსოვილოვან დონეზე. ფესვის ზედაპირზე არის რიზოდერმი, მის ქვეშ არის ქერქი. ქერქის გარე ფენა არის ეგზოდერმია, შიგნით არის მთავარი პარენქიმა. მისი თხელკედლიანი ცოცხალი უჯრედები ასრულებენ შენახვის ფუნქციას, ატარებენ საკვებ ხსნარებს რადიალური მიმართულებით - შეწოვის ქსოვილიდან ხის ჭურჭელამდე. ისინი ასევე შეიცავს მცენარისთვის სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვანი ორგანული ნივთიერებების სინთეზს. ქერქის შიდა ფენა არის ენდოდერმი. მკვებავი ხსნარები, რომლებიც ცენტრალურ ცილინდრში შედის ქერქიდან ენდოდერმული უჯრედების გავლით, გადის მხოლოდ უჯრედების პროტოპლასტის გავლით.
ქერქი აკრავს ფესვის ცენტრალურ ცილინდრს. ის ესაზღვრება უჯრედების ფენას, რომელიც დიდხანს ინარჩუნებს გაყოფის უნარს. ეს არის პერიციკლი. პერიციკლის უჯრედები წარმოქმნიან გვერდითი ფესვებს, გარე კვირტებს და საშუალო საგანმანათლებლო ქსოვილებს. პერიციკლიდან შიგნით, ფესვის ცენტრში არის გამტარი ქსოვილები: ბასტი და ხე. ისინი ერთად ქმნიან რადიალურ გამტარ შეკვრას.
ფესვთა სისხლძარღვთა სისტემა წყალს და მინერალებს ატარებს ფესვიდან ღერომდე (აღმავალი დენი) და ორგანული ნივთიერებები ღეროდან ფესვებამდე (დაღმავალი დენი). იგი შედგება სისხლძარღვოვან-ბოჭკოვანი შეკვრებისგან. შეკვრის ძირითადი კომპონენტებია ფლოემის სექციები (რომლის მეშვეობითაც ნივთიერებები ფესვზე გადადიან) და ქსილემა (რომლის მეშვეობითაც ნივთიერებები ფესვიდან გადადიან). ფლოემის ძირითადი გამტარ ელემენტებია საცრის მილები, ქსილემა არის ტრაქეა (ჭურჭელი) და ტრაქეიდები.
ძირეული ცხოვრების პროცესები
წყლის ტრანსპორტირება ფესვებში
ფესვის თმების მიერ წყლის შეწოვა ნიადაგის მკვებავი ხსნარიდან და მისი გატარება რადიალური მიმართულებით პირველადი ქერქის უჯრედების გასწვრივ ენდოდერმში გადასასვლელი უჯრედების მეშვეობით რადიალური სისხლძარღვოვანი შეკვრის ქსილემამდე. ფესვის თმების მიერ წყლის შთანთქმის ინტენსივობას ეწოდება შეწოვის ძალა (S), ის უდრის სხვაობას ოსმოსურ (P) და ტურგორის (T) წნევას შორის: S=P-T.
როდესაც ოსმოსური წნევა უტოლდება ტურგორის წნევას (P=T), მაშინ S=0, წყალი წყვეტს დენას ფესვის თმის უჯრედში. თუ ნიადაგის მკვებავი ხსნარში ნივთიერებების კონცენტრაცია უფრო მაღალია, ვიდრე უჯრედის შიგნით, მაშინ წყალი დატოვებს უჯრედებს და მოხდება პლაზმოლიზი - მცენარეები გახდებიან. ეს ფენომენი შეინიშნება მშრალი ნიადაგის პირობებში, ასევე მინერალური სასუქების გადაჭარბებული გამოყენებისას. ფესვის უჯრედების შიგნით, ფესვის შეწოვის ძალა იზრდება რიზოდერმიდან ცენტრალური ცილინდრისკენ, ამიტომ წყალი მოძრაობს კონცენტრაციის გრადიენტის გასწვრივ (ანუ უფრო მაღალი კონცენტრაციის ადგილიდან უფრო დაბალი კონცენტრაციის ადგილზე) და ქმნის ფესვის წნევას, რომელიც ამაღლებს წყლის სვეტს ქსილემის ჭურჭლის გავლით, აყალიბებს აღმავალ დენს. ეს შეიძლება აღმოჩნდეს უფოთლო ტოტებზე გაზაფხულზე, როდესაც "წვენს" აგროვებენ, ან მოჭრილ ღეროებზე. ხისგან, ახალი ღეროებიდან და ფოთლებიდან წყლის დინებას მცენარეთა „ტირილი“ ეწოდება. როდესაც ფოთლები ყვავის, ისინი ასევე ქმნიან შეწოვის ძალას და იზიდავენ წყალს - თითოეულ ჭურჭელში წარმოიქმნება წყლის უწყვეტი სვეტი - კაპილარული დაძაბულობა. ფესვის წნევა წყლის ნაკადის ქვედა მამოძრავებელია, ხოლო ფოთლების შეწოვის ძალა არის ზედა. ეს შეიძლება დადასტურდეს მარტივი ექსპერიმენტების გამოყენებით.
წყლის შეწოვა ფესვებით
სამიზნე:გაირკვეს ფესვის ძირითადი ფუნქცია.
Რას ვაკეთებთ:სველ ნახერხზე გაზრდილი მცენარე, ჩამოიშორეთ მისი ფესვთა სისტემა და ჩაუშვით მისი ფესვები ჭიქა წყალში. აორთქლებისგან დასაცავად, წყალს დაასხით მცენარეული ზეთი თხელი ფენით და მონიშნეთ დონე.
რასაც ჩვენ ვხედავთ:ერთი-ორი დღის შემდეგ კონტეინერში წყალი ნიშნულის ქვემოთ დაეცა.
შედეგი:შესაბამისად, ფესვებმა წყალი შეიწოვეს და ფოთლამდე მიიტანეს.
თქვენ ასევე შეგიძლიათ გააკეთოთ კიდევ ერთი ექსპერიმენტი, რათა დაამტკიცოთ საკვები ნივთიერებების ფესვით შეწოვა.
Რას ვაკეთებთ:მცენარის ღეროს ვჭრით, დავტოვებთ 2-3 სმ სიმაღლის ღეროს, ღეროზე 3 სმ სიგრძის რეზინის მილს ვახვევთ, ზედა ბოლოზე კი 20-25 სმ სიმაღლის მრუდე მინის მილს.
რასაც ჩვენ ვხედავთ:შუშის მილში წყალი ამოდის და გარეთ გამოდის.
შედეგი:ეს ადასტურებს, რომ ფესვი შთანთქავს წყალს ნიადაგიდან ღეროში.
მოქმედებს თუ არა წყლის ტემპერატურა ფესვების მიერ წყლის შთანთქმის ინტენსივობაზე?
სამიზნე:გაარკვიეთ, თუ როგორ მოქმედებს ტემპერატურა ფესვის ფუნქციაზე.
Რას ვაკეთებთ:ერთი ჭიქა უნდა იყოს თბილი წყლით (+17-18ºС), ხოლო მეორე ცივი წყლით (+1-2ºС).
რასაც ჩვენ ვხედავთ:პირველ შემთხვევაში წყალი უხვად გამოიყოფა, მეორეში - ცოტა, ან საერთოდ ჩერდება.
შედეგი:ეს იმის დასტურია, რომ ტემპერატურა დიდ გავლენას ახდენს ფესვების ფუნქციაზე.
თბილი წყალი აქტიურად შეიწოვება ფესვებით. ფესვის წნევა იზრდება.
ცივი წყალი ცუდად შეიწოვება ფესვებით. ამ შემთხვევაში ფესვის წნევა ეცემა.
მინერალური კვება
მინერალების ფიზიოლოგიური როლი ძალიან დიდია. ისინი წარმოადგენენ ორგანული ნაერთების სინთეზის საფუძველს, ასევე ფაქტორებს, რომლებიც ცვლიან კოლოიდების ფიზიკურ მდგომარეობას, ე.ი. პირდაპირ გავლენას ახდენს პროტოპლასტის მეტაბოლიზმზე და სტრუქტურაზე; მოქმედებს როგორც ბიოქიმიური რეაქციების კატალიზატორი; გავლენას ახდენს უჯრედის ტურგორზე და პროტოპლაზმის გამტარიანობაზე; წარმოადგენენ ელექტრული და რადიოაქტიური ფენომენების ცენტრებს მცენარეულ ორგანიზმებში.
დადგენილია, რომ მცენარის ნორმალური განვითარება შესაძლებელია მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ საკვებ ხსნარში სამი არალითონია - აზოტი, ფოსფორი და გოგირდი და ოთხი ლითონი - კალიუმი, მაგნიუმი, კალციუმი და რკინა. თითოეულ ამ ელემენტს აქვს ინდივიდუალური მნიშვნელობა და არ შეიძლება შეიცვალოს სხვა. ეს არის მაკროელემენტები, მათი კონცენტრაცია მცენარეში არის 10 -2 -10%. მცენარის ნორმალური განვითარებისთვის საჭიროა მიკროელემენტები, რომელთა კონცენტრაცია უჯრედში არის 10 -5 -10 -3%. ეს არის ბორი, კობალტი, სპილენძი, თუთია, მანგანუმი, მოლიბდენი და ა.შ. ყველა ეს ელემენტი არის ნიადაგში, მაგრამ ზოგჯერ არასაკმარისი რაოდენობით. ამიტომ ნიადაგს ემატება მინერალური და ორგანული სასუქები.
მცენარე ნორმალურად იზრდება და ვითარდება, თუ ფესვების მიმდებარე გარემო შეიცავს ყველა საჭირო საკვებ ნივთიერებას. მცენარეთა უმეტესობისთვის ეს გარემო ნიადაგია.
ფესვების სუნთქვა
მცენარის ნორმალური ზრდისა და განვითარებისთვის ფესვებს სუფთა ჰაერი უნდა მიეწოდოს. მოდით შევამოწმოთ ეს მართალია?
სამიზნე:ფესვს ჰაერი სჭირდება?
Რას ვაკეთებთ:ავიღოთ ორი იდენტური ჭურჭელი წყლით. განათავსეთ განვითარებადი ნერგები თითოეულ ჭურჭელში. ყოველ დღე ერთ-ერთ ჭურჭელში წყალს ჰაერით ვაჯერებთ სპრეის ბოთლის გამოყენებით. მეორე ჭურჭელში წყლის ზედაპირზე დაასხით მცენარეული ზეთი თხელი ფენით, რადგან ის აყოვნებს წყალში ჰაერის ნაკადს.
რასაც ჩვენ ვხედავთ:გარკვეული პერიოდის შემდეგ მეორე ჭურჭელში მცენარე შეწყვეტს ზრდას, გახმება და საბოლოოდ კვდება.
შედეგი:მცენარის სიკვდილი ხდება ფესვის სუნთქვისთვის აუცილებელი ჰაერის ნაკლებობის გამო.
ძირეული ცვლილებები
ზოგიერთი მცენარე ინახავს სარეზერვო საკვებ ნივთიერებებს ფესვებში. ისინი აგროვებენ ნახშირწყლებს, მინერალურ მარილებს, ვიტამინებს და სხვა ნივთიერებებს. ასეთი ფესვები დიდად იზრდება სისქეში და იძენს უჩვეულო გარეგნობას. ძირეული კულტურების წარმოქმნაში მონაწილეობს ფესვიც და ღეროც.
Ფესვები
თუ სარეზერვო ნივთიერებები გროვდება ძირითად ფესვში და მთავარი გასროლის ღეროს ძირში, წარმოიქმნება ძირფესვიანი ბოსტნეული (სტაფილო). მცენარეები, რომლებიც ქმნიან ძირეულ კულტურებს, ძირითადად ორწლიანია. სიცოცხლის პირველ წელს ისინი არ ყვავის და ფესვებში უამრავ საკვებ ნივთიერებას აგროვებენ. მეორეზე, ისინი სწრაფად ყვავის, დაგროვილი საკვები ნივთიერებების გამოყენებით და ქმნიან ხილსა და თესლს.
ფესვის ტუბერები
დალიაში, სარეზერვო ნივთიერებები გროვდება შემთხვევით ფესვებში, ქმნიან ფესვის ტუბერებს.
ბაქტერიული კვანძები
თავისებურად შეცვლილია სამყურას, ლუპინისა და იონჯის გვერდითი ფესვები. ბაქტერიები მკვიდრდებიან ახალგაზრდა გვერდითი ფესვებში, რაც ხელს უწყობს აირისებრი აზოტის შეწოვას ნიადაგის ჰაერიდან. ასეთი ფესვები კვანძების იერს იძენს. ამ ბაქტერიების წყალობით ამ მცენარეებს შეუძლიათ იცხოვრონ აზოტით ღარიბ ნიადაგებში და გახადონ ისინი უფრო ნაყოფიერი.
სტილატები
პანდუსს, რომელიც იზრდება მოქცევის ზონაში, ავითარებს ძირებიანი ფესვები. ისინი ატარებენ დიდ ფოთლოვან ყლორტებს წყლის მაღლა არასტაბილურ ტალახიან ნიადაგზე.
Საჰაერო
ხის ტოტებზე მცხოვრებ ტროპიკულ მცენარეებს ჰაეროვანი ფესვები უვითარდებათ. ისინი ხშირად გვხვდება ორქიდეებში, ბრომელიებში და ზოგიერთ გვიმრაში. საჰაერო ფესვები თავისუფლად კიდია ჰაერში მიწაზე მისვლის გარეშე და შთანთქავს ტენიანობას წვიმისგან ან ნამისგან, რომელიც მათზე მოდის.
რეტრაქტორები
ბოლქვიან და რქოვან მცენარეებში, როგორიცაა ნიანგები, ძაფის მსგავს მრავალრიცხოვან ფესვებს შორის არის რამდენიმე სქელი, ე.წ. შეკუმშვით ასეთი ფესვები ქერქს უფრო ღრმად იჭერს ნიადაგში.
სვეტიანი
ფიკუს მცენარეებს უვითარდებათ სვეტის ფორმის მიწისზედა ფესვები, ან საყრდენი ფესვები.
ნიადაგი, როგორც ფესვების ჰაბიტატი
ნიადაგი მცენარეებისთვის არის საშუალება, საიდანაც იგი იღებს წყალს და საკვებ ნივთიერებებს. ნიადაგში მინერალების რაოდენობა დამოკიდებულია ძირითადი ქანის სპეციფიკურ მახასიათებლებზე, ორგანიზმების აქტივობაზე, თავად მცენარეების სასიცოცხლო აქტივობაზე და ნიადაგის ტიპზე.
ნიადაგის ნაწილაკები კონკურენციას უწევენ ფესვებს ტენიანობისთვის, ინარჩუნებენ მას ზედაპირზე. ეს არის ეგრეთ წოდებული შეკრული წყალი, რომელიც იყოფა ჰიგიროსკოპიულ და ფირის წყალად. მას იკავებს მოლეკულური მიზიდულობის ძალები. მცენარისთვის ხელმისაწვდომი ტენიანობა წარმოდგენილია კაპილარული წყლით, რომელიც კონცენტრირებულია ნიადაგის მცირე ფორებში.
ანტაგონისტური ურთიერთობა ვითარდება ნიადაგის ტენიანობასა და ჰაერის ფაზას შორის. რაც უფრო დიდი ფორებია ნიადაგში, მით უკეთესია ამ ნიადაგების გაზის რეჟიმი, მით ნაკლებ ტენიანობას ინარჩუნებს ნიადაგი. ყველაზე ხელსაყრელი წყალ-ჰაერის რეჟიმი შენარჩუნებულია სტრუქტურულ ნიადაგებში, სადაც წყალი და ჰაერი ერთდროულად არსებობს და ერთმანეთს არ ერევა - წყალი ავსებს კაპილარებს სტრუქტურული ერთეულების შიგნით, ხოლო ჰაერი ავსებს მათ შორის არსებულ დიდ ფორებს.
მცენარესა და ნიადაგს შორის ურთიერთქმედების ბუნება დიდწილად დაკავშირებულია ნიადაგის შთანთქმის შესაძლებლობებთან - ქიმიური ნაერთების შეკავების ან შებოჭვის უნართან.
ნიადაგის მიკროფლორა ანადგურებს ორგანულ ნივთიერებებს უფრო მარტივ ნაერთებად და მონაწილეობს ნიადაგის სტრუქტურის ფორმირებაში. ამ პროცესების ბუნება დამოკიდებულია ნიადაგის ტიპზე, მცენარეთა ნარჩენების ქიმიურ შემადგენლობაზე, მიკროორგანიზმების ფიზიოლოგიურ თვისებებზე და სხვა ფაქტორებზე. ნიადაგის სტრუქტურის ფორმირებაში მონაწილეობენ ნიადაგის ცხოველები: ანელიდები, მწერების ლარვები და სხვ.
ნიადაგში ბიოლოგიური და ქიმიური პროცესების ერთობლიობის შედეგად წარმოიქმნება ორგანული ნივთიერებების რთული კომპლექსი, რომელიც შერწყმულია ტერმინთან „ჰუმუსი“.
წყლის კულტურის მეთოდი
რა მარილები სჭირდება მცენარეს და რა გავლენას ახდენს ისინი მის ზრდა-განვითარებაზე, დადგინდა წყლის კულტურების გამოცდილებით. წყლის კულტურის მეთოდი არის მცენარეების გაშენება არა ნიადაგში, არამედ მინერალური მარილების წყალხსნარში. ექსპერიმენტის მიზნიდან გამომდინარე, შეგიძლიათ გამორიცხოთ კონკრეტული მარილი ხსნარიდან, შეამციროთ ან გაზარდოთ მისი შემცველობა. აღმოჩნდა, რომ აზოტის შემცველი სასუქები ხელს უწყობს მცენარეების ზრდას, ფოსფორის შემცველი ხელს უწყობს ხილის სწრაფ მომწიფებას, ხოლო კალიუმის შემცველი ხელს უწყობს ორგანული ნივთიერებების სწრაფ გადინებას ფოთლებიდან ფესვებში. ამასთან დაკავშირებით რეკომენდებულია აზოტის შემცველი სასუქების შეტანა თესვის წინ ან ზაფხულის პირველ ნახევარში, ფოსფორისა და კალიუმის შემცველი - ზაფხულის მეორე ნახევარში.
წყლის კულტურის მეთოდის გამოყენებით შესაძლებელი გახდა მცენარის არა მხოლოდ მაკროელემენტების საჭიროების დადგენა, არამედ სხვადასხვა მიკროელემენტების როლის გარკვევა.
ამჟამად არის შემთხვევები, როდესაც მცენარეები იზრდებიან ჰიდროპონიკისა და აეროპონიკის მეთოდებით.
ჰიდროპონიკა არის მცენარეების მოშენება ხრეშით სავსე კონტეინერებში. საჭირო ელემენტების შემცველი საკვები ხსნარი ქვემოდან ჭურჭელში იკვებება.
აეროპონიკა არის მცენარეების ჰაერის კულტურა. ამ მეთოდით ფესვთა სისტემა ჰაერშია და მას ავტომატურად (ერთ საათში რამდენჯერმე) ასხურებენ მკვებავი მარილების სუსტი ხსნარით.
ფესვი ემსახურება მცენარის მიწაზე დამაგრებას და მისგან წყლისა და მინერალების შთანთქმას. თესლის ემბრიონის ემბრიონის ფესვიდან განვითარებულ ფესვს უწოდებენმთავარი . ისინი ვრცელდება ძირითადი ფესვიდან გვერდითი, რომელიც შეიძლება განშტოდეს ჩამოყალიბდესდაქვემდებარებული პუნქტებიფესვები.
მცენარის ყველა ფესვის მთლიანობას ფესვთა სისტემა ეწოდება. თუ ძირითადი ფესვი აშკარად ჩანს ფესვთა სისტემაში, მაშინ ასეთ სისტემას უწოდებენბირთვი . ფესვთა სისტემა, რომელიც შედგება რამდენიმე თანაბრად განვითარებული ფესვისგან, ეწოდებაბოჭკოვანი . ფესვის სისტემა დამახასიათებელია ძირითადად ორფოთლიანი მცენარეებისთვის, ხოლო ბოჭკოვანი ფესვთა სისტემა დამახასიათებელია მონოთოლანების უმეტესობისთვის.
ფესვის ზონები. ფესვის ზედა ნაწილი დაფარულია უჯრედებით, რომლებიც იცავს მას ნიადაგის ნაწილაკების დაზიანებისგან - ეს არის ფესვის ქუდი. მისი უჯრედები გამუდმებით აქერცლება გარედან, ხოლო შიგნიდან, მკვდარი უჯრედების ჩასანაცვლებლად, ფესვის წვერის სასწავლო ქსოვილის უჯრედების დაყოფის გამო განუწყვეტლივ წარმოიქმნება ახლები.
ფესვის გარსის ქვეშ არის ზონა გამყოფი უჯრედებისაგანმანათლებლო ქსოვილი. აქ წარმოქმნილი უჯრედები ინტენსიურად იზრდება და იჭიმება ფესვის ღერძის გასწვრივ. ასეთი უჯრედების მიერ წარმოქმნილი ფესვის ფართობი ე.წ გაჭიმვის ზონა. მის ზემოთ იწყება ფესვის თმის ზონა(ან შეწოვის ზონა). აქ ფესვის კანის ცალკეული უჯრედები იჭიმება და წარმოქმნის ფესვის თმებს, რომლებიც შთანთქავს წყალს და მინერალებს ნიადაგიდან. ფესვის თმა მცირე ზომის (მათი სიგრძე არაუმეტეს 10 მმ) და ხანმოკლეა. მკვდარი ფესვის თმა იცვლება ახლით, როგორც ფესვი იზრდება. შეწოვის ზონასა და ღეროს ფუძეს შორის არის ყველაზე გრძელი ზონა ახორციელებს.
ფესვის ცენტრში არის გამტარი ქსოვილი, ხოლო მასსა და ფესვის კანს შორის განვითარებულია ძირითადი ქსოვილი, რომელიც შედგება დიდი უფერო ცოცხალი უჯრედებისგან. წყალი მასში გახსნილი მინერალური მარილებით მოძრაობს ჭურჭლის გავლით ქვემოდან ზემოდან, ხოლო ფესვის ზრდისთვის აუცილებელი ორგანული ნივთიერებების ხსნარები ზემოდან ქვემოდან გადადის საცრის მილებით.
ბიბლიოგრაფია:
1. M.M.Musienko, P.S.Slavniy, P.G.Balan. მე-7 კლასის მუქი განათებული საწყისი იპოთეკის სახელმძღვანელო. - კ.: „დაბადება“, 2007 წ
2. შაბანოვი დ.ა., შაბანოვა გ.ვ. ბიოლოგია. მე-7 კლასის მუქი განათებული საწყისი იპოთეკის სახელმძღვანელო. - ხ.: „ოსვიტა“, 2003 წ
ორგანული ნივთიერებების შეძენა და ზომის ზრდა ხდება ფესვის სხვადასხვა ზონაში. თითოეულ ზონას აქვს განსხვავებული სტრუქტურა, სიგრძე და ფუნქცია.
როგორ მდებარეობს ზონები?
ძირითადი ფესვი ვითარდება ემბრიონიდან და იზრდება ექსკლუზიურად ნიადაგის სიღრმეში. იგი დაყოფილია ხუთ ზონად. ფესვის ზონები აღწერილია ქვემოთ, წვეროდან ღერომდე.
- ფესვის ქუდი . ეს არის უფრო მკვრივი და მუქი წარმონაქმნი ფესვის ბოლოში. ყდა ჩანს გამადიდებელი შუშის გარეშე. ის ზომაში არ იცვლება და ყოველთვის, მთელი სიცოცხლის მანძილზე, ფესვის მწვერვალს (წვერს) ფარავს.
- განყოფილებები . იგი მდებარეობს უშუალოდ საფარის უკან და არის მხოლოდ 1 მმ სიგრძის. აქ წარმოიქმნება მთელი ფესვის უჯრედები.
- ზრდა ან გაჭიმვა . ეს არის ფესვის გლუვი ნაჭერი, რომლის სიგრძეა 6-9 მმ. აქ უჯრედები პრაქტიკულად არ იყოფა.
- შეწოვა . ფესვის ყველაზე მნიშვნელოვანი ნაწილი. სიგრძე რამდენიმე სანტიმეტრია. წვრილი თმები ფესვის ირგვლივ ქმნის "ფუმფულს". თმა იზრდება 1 სმ-მდე.
- გვერდითი ფესვების გამტარობა ან ზონა . დარჩენილი ფესვი თმებიდან მწვანე ღერომდე. მას აქვს მკვრივი საფარი და ფართო დიამეტრი. ამ დროს ფესვი გვერდებზე იშლება.
ბრინჯი. 1. ფესვთა ზონების დიაგრამა.
ადგილს, სადაც ფესვი ღეროს ხვდება, ფესვის ყელი ეწოდება. ჩვეულებრივ, ეს ნაწილი მუქია და სიმკვრივით ქერქს წააგავს.
ძირეული ზონები და მათი ფუნქციები
თითოეული ზონის უჯრედები განსხვავდება მორფოლოგიით და ფუნქციით. ცხრილი "ძირის ზონები და მათი ფუნქციები" აღწერს ძირითად პროცესებს, რომლებიც ხდება ფესვის სხვადასხვა ნაწილში.
|
ზონა |
უჯრედები |
ფუნქცია |
|
შეკუმშული, სწრაფად კვდება, გამოყოფს ლორწოს |
ახალგაზრდა უჯრედების დაცვა ნიადაგის დაზიანებისგან |
|
|
განყოფილებები |
პატარა, სწრაფად გაყოფა |
უჯრედების გაყოფის გამო ფესვის სიგრძის უწყვეტი ზრდა ხდება |
|
დაჭიმულობა |
მათ აქვთ ცილინდრული, წაგრძელებული ფორმა, პატარა ვაკუოლები ერწყმის ერთ დიდს |
უჯრედები იჭიმება და ხელს უწყობს ფესვის მოძრაობას უფრო ღრმად მიწაში |
|
შეწოვა |
აქვს თხელი გარსი და შეწოვი თმები |
მინერალები ნიადაგიდან შეიწოვება თმების და წყლის დახმარებით. |
|
გვერდითი ფესვები |
მკვდარი და ცოცხალი, გამტარ სითხეები |
ნიადაგიდან მიღებული საკვები ნივთიერებები ღეროებიდან ფოთლებზე გადადის, ორგანული ნივთიერებები კი ქვევით, ფესვის უჯრედების გამოსაკვებად. |
მცენარის ფესვს აქვს დადებითი გეოტროპიზმი, ე.ი. მუდმივად იზრდება დედამიწის ცენტრისკენ. ამ უნარზე პასუხისმგებელია ფესვის ქუდის უჯრედები.
ქსოვილების თვისებები
ფესვის შიდა სტრუქტურა წარმოდგენილია სამი სახის ქსოვილით:
- ეპიბლემა (რიზოდერმი) - გარე კანი;
- პირველადი ქერქი - მოიცავს ეგზოდერმს, მეზოდერმს, ენდოდერმს;
- ცენტრალური, ღერძული ცილინდრი ან სტელი - შედგება პერიციკლისა და პროკამბიუმისგან.
ბრინჯი. 2. ფესვის შიდა აგებულება.
მოდით უფრო დეტალურად განვიხილოთ თითოეული ქსოვილის მახასიათებლები.
TOP 4 სტატიავინც ამას კითხულობს
- ეპიბლემა . თითოეული ფესვის თმა, 8-10 მმ სიგრძით, რიზოდერმის უჯრედის ნაწილია. თხელი თმა ერთმანეთთან მჭიდროდ არის განლაგებული. კვადრატულ მილიმეტრზე 300-მდე თმაა. უჯრედის უმეტესი ნაწილი ოკუპირებულია ვაკუოლით, რომელიც გარშემორტყმულია ციტოპლაზმის თხელი ფენით. შექმნილი წნევის წყალობით, წყალი და მინერალური მარილები უჯრედში მემბრანის მეშვეობით შედიან. თმები სკდება 10-12 დღის შემდეგ. ამ დროის განმავლობაში ზონის ქვედა ნაწილში იზრდება ახალი ყლორტები. უჯრედების ეს ცვლილება საშუალებას აძლევს თმებს დარჩეს წვერიდან იმავე მანძილზე და ფესვის ზრდისას მუდმივად ღრმად შევიდნენ ნიადაგში.
ბრინჯი. 3. ფესვის თმის სტრუქტურა.
- პირველადი ქერქი. ეგზოდერმი შეიცავს უფრო დიდ უჯრედებს შიდა შრეებთან შედარებით. როდესაც ეპიბლემა კვდება, მის ადგილს ეგზოდერმი იკავებს. საკვები ნივთიერებების დაგროვება ხდება მეზოდერმში. ენდოდერმი იქმნება ერთი უჯრედის ფენით, რომელიც გარშემორტყმულია ღერძულ ცილინდრით.
- სტელე. პერიციკლი - ღერძული ცილინდრის ზედა ფენა. პროკამბიუმი მოიცავს ორ სახის ქსოვილს - ქსილემას ან ხის და ფლოემს ან ფლოემს. უფრო მკვრივი ქსილემი მოიცავს გემებს, რომლებიც აწვდიან საკვებ ნივთიერებებს თმებიდან ღეროებსა და ფოთლებში. ორგანული ნივთიერებები აღწევს თითოეულ ფესვის უჯრედს თხელი ფლოემით, რომელიც შეიცავს საცრის მილებს.
მუდმივად მზარდი წვერის გამო უჯრედები თანდათან ცვლიან ერთმანეთს სხვადასხვა ზონაში. ზედა დაყოფილი უჯრედები, ფესვის ნიადაგში გადასვლისას, იჭიმება და ხდება დრეკადობის ზონის უჯრედები. წაგრძელებული უჯრედები შთანთქავენ და გადააქვთ ორგანულ ნივთიერებებს.
რა ვისწავლეთ?
ფესვის თითოეული მონაკვეთი ასრულებს სპეციფიკურ ფუნქციას სპეციალური უჯრედების გამო, რომლებიც ქმნიან ქსოვილს. ზონები იძლევა ნიადაგში ზრდის საშუალებას, ნიადაგიდან ნივთიერებების შთანთქმას და მცენარის ყველა სხვა ნაწილში გადატანას.
ტესტი თემაზე
ანგარიშის შეფასება
Საშუალო რეიტინგი: 4.7. სულ მიღებული შეფასებები: 418.
