§ 1 ملامح بنية الجذر

إحدى الوظائف الرئيسية لجذر النبات هي امتصاص الماء والمعادن الذائبة فيه من التربة. فيما يتعلق بهذه الوظيفة، يحتوي الجذر على ميزات البنية الخارجية والداخلية. دعونا نلقي نظرة فاحصة. جميع أنواع الجذور في نظام الجذر: الرئيسية، الجانبية، العرضية، لها أوجه تشابه في البنية.

تتفرع جميع الجذور، وتنمو في الأعلى ولا تحتوي على أوراق أبدًا. طرف الجذر محمي بغطاء مكون من عدة طبقات من الخلايا الميتة - غطاء الجذر. وتتمثل مهمتها في حماية منطقة تقسيم الجذر من الأضرار الميكانيكية. يتم تجديد خلايا الغطاء باستمرار بسبب الانقسام، وهي خلايا من الأنسجة التعليمية - Meristems. تضيف بعض الخلايا المرستيمية طبقات جديدة إلى كل من الجذر وقلنسوة الجذر.

خلف منطقة الانقسام توجد منطقة استطالة، حيث لم تعد الخلايا تنمو، بل تمتد فقط. في هذه المنطقة، يطول الجذر ويدفع منطقة التقسيم إلى الأمام. أبعد من منطقة التمدد توجد منطقة الشفط. وهو جزء من الجذر مغطى بكثافة بشعيرات الجذر. الشعر الجذري هو ثمرة لخلية من البشرة الجذرية، أي الطبقة غلافية. تعمل هذه الخلايا على زيادة سطح امتصاص محاليل التربة. يمكن أن تتحرك منطقة الشفط تدريجيًا على طول الجذر: تظهر مناطق جديدة عند الحافة الأمامية لهذه المنطقة. جذور الشعروفي الخلف - القدامى يموتون تدريجياً. ونتيجة لهذه العملية، تتحرك منطقة الشفط ببطء إلى عمق التربة. هناك أيضًا منطقتان أخريان على الجذر: المتفرعة، حيث تتشكل الجذور الجانبية، ومنطقة التوصيل، الموجودة أعلاه. منطقة التوصيل هي المسؤولة عن نقل المياه والمعادن إلى أعضاء النبات الموجودة فوق سطح الأرض والنقل المواد العضويةمن الجذع إلى الجذر، ويعمل أيضًا كدعم.

§ 2 حركة الماء خلال النبات

كيف تحصل كل خلية نباتية على الماء من التربة؟ يتم امتصاص الماء من التربة بواسطة الشعيرات الجذرية بسبب تراكم الضغط داخل هذه الخلايا. هذه الظاهرةيسمى ضغط الجذر . بعد ذلك، من الخلايا ذات الشعر الجذري، يتسرب المحلول المائي إلى خلايا الجذر، وينتقل من خلية إلى أخرى، ويدخل إلى الأوعية. يرتفع الماء من خلال أوعية الجذر أولاً إلى الساق، ومن خلال أوعية الجذع إلى أوراق النبات.

يتحرك الماء إلى أعلى عبر أوعية الأنسجة الموصلة (نسيج الخشب)، ليس فقط بسبب ضغط الجذر، ولكن أيضًا بسبب تبخر الماء في الأوراق. يسبب نقص الماء في الأوراق التوتر السطحيفي أوعية الخشب، القادرة على سحب عمود الماء بأكمله، مما يخلق تدفقًا هائلاً. علاوة على ذلك، ينتشر الماء في جميع أنحاء النبات ويستخدم في عمليات التمثيل الغذائي والمواد والتمثيل الضوئي والتبخر.

§ 3 جذور نباتات محبة للرطوبة ومقاومة للجفاف

تختلف جذور النباتات المحبة للرطوبة والمقاومة للجفاف في الطول والسمك والموقع في التربة. ويمكن لجذور بعض النباتات أن تصل إلى أعماق تصل إلى 15 مترًا، وبذلك تصل إلى المخرج المياه الجوفيةفي المناطق الجافة. على سبيل المثال، تصل جذور عباد الشمس إلى 3 أمتار. بفضل الجذر الرئيسي الذي يخترق العمق بسرعة ونظام متفرع قوي من الجذور الجانبية والجذور، يمكن لعباد الشمس أن يتحمل الجفاف ويمتص جيدًا العناصر الغذائيةورطوبة التربة . لكن في الخيار، غالبًا ما يظل عمق الجذر على عمق لا يزيد عن نصف متر ويقع الجذر "في العرض"، ويحتل مساحة معينة.

مثل جميع الخلايا، تحتاج الخلايا الجذرية إلى التنفس. يمتصون الأكسجين من التربة ويطلقونه فيها ثاني أكسيد الكربون. لذلك، بالنسبة للعديد من النباتات المزروعة، يتم استخدام الأساليب لإثراء التربة بالأكسجين - تخفيف، حرث، مروعة.

في التربة الدافئة، تمتص الجذور الرطوبة بشكل أفضل من التربة الباردة. لذلك، بالنسبة للنباتات المحبة للحرارة في حديقتنا، نستخدم غطاء للأسرة - الخث أو الفيلم.

هل لاحظت أن العديد من البستانيين الذين يزرعون الطماطم يقومون بزراعة شتلاتهم في الربيع عن طريق قطع الجزء العلوي من الجذر. لماذا يفعلون ذلك؟ لكي يتطور النبات بشكل أسرع، فإنه يحتاج إلى الكثير من الماء والتغذية.

سيتم توفير هذه العمليات بواسطة قوية نظام الجذر. ويحدث تطور تفرع الجذر عندما لا ينمو الجذر الرئيسي في الطول، ولهذا السبب يتم تثبيته.

§ 4 ملخص موجزحول موضوع الدرس

1. يرتبط هيكل الجذر بوظيفته الرئيسية - امتصاص الماء ونقله إلى براعم النبات.

2 بوصة الهيكل الخارجييمكن تقسيم الجذر إلى المناطق التالية: منطقة التقسيم (مع غطاء الجذر)، ومنطقة الاستطالة، ومنطقة الامتصاص، ومنطقة التفرع، ومنطقة التوصيل.

3. يمتص الجذر الماء نتيجة ضغط الجذر وقوة التبخر من سطح الأوراق.

4. لنمو الجذور يلزم ما يلي: رطوبة التربة والأكسجين والحرارة.

الصور المستخدمة:

تنتقل المياه التي توفرها الجذور بسرعة عبر النبات إلى الأوراق. استخراج أو تكوين السؤال، كيف يتحرك الماء من خلال النبات؟ ينتقل الماء الذي تمتصه الشعيرات الجذرية مسافة عدة ملليمترات عبر الخلايا الحية، ثم يدخل إلى أوعية الخشب الميتة.

حركة الماء عبر الخلايا الحيةممكن بفضل الحضور قوة الامتصاصويتزايد من شعر الجذر إلى الخلايا الحية المجاورة لأوعية الخشب. يوجد نفس التوزيع لقوة الشفط في خلايا الأوراق الحية (الشكل 124).

عندما يتحرك الماء عبر الخلايا الورقية الحية، يجب أن تختلف قوة الشفط لكل خلية لاحقة بمقدار 0.1 ماكينة الصراف الآلي.وفي إحدى التجارب كان من الممكن إثبات ذلك في الورقة لبلابوفي الخلية الثالثة من الوريد كانت قوة الشفط تساوي 12.1 ماكينة الصراف الآلي،وفي الخلية 210 - 32.6 ماكينة الصراف الآلي.وهكذا، للتغلب على مقاومة 207 خلية، كان الفرق في قوة الشفط 20.5 ماكينة الصراف الآلي،أي حوالي 0.1 فقط ماكينة الصراف الآليلكل خلية. ويترتب على هذه البيانات أن مقاومة الحركة الاسموزية للماء عبر الخلايا الحية تبلغ حوالي 1 ماكينة الصراف الآليبواسطة 1 ممالمسار الذي يجتازه الماء. ومن هذا يتضح سبب عدم وجود أوعية دموية في النباتات (الطحالب والأشنات) ،لا تصل أحجام كبيرة. فقط فيما يتعلق بالمظهر القصبة الهوائية(السراخس وعاريات البذور) و أوعية(كاسيات البذور) في عملية التطور، أصبح من الممكن للنباتات أن تصل إلى ارتفاعات تصل إلى عدة عشرات وحتى أكثر من مائة متر ( شجرة الكينا, الخشب الأحمر).

يمر جزء صغير فقط من طريقه في ماء النبات عبر الخلايا الحية - في الجذور ثم في الأوراق. معظميمر الماء عبر أوعية الجذر والساق والورقة. تبخر الماء من سطح الأوراق يخلق وجود قوة شفط في خلايا الورقة والجذر ويحافظ على حركة الماء المستمرة في جميع أنحاء النبات. لذلك تسمى أوراق النباتات محرك النهاية العليا، على عكس نظام الجذر للنبات، - محرك النهاية السفلية، الذي يضخ الماء إلى داخل النبات.

عن المعنى حركة الماء بواسطة الخلايا الميتة يمكن الحكم على الخشب - الأوعية والقصبات الهوائية - من هذه التجربة.

فإذا قطعنا غصناً من أي نبات عشبي ووضعناه في الماء فإن الماء يتدفق إلى الأوراق ويتحرك في الأوعية بسبب التبخر من سطحها. إذا قمت بسد تجاويف الأوعية عن طريق غمر الفرع في الجيلاتين المنصهر، وبعد ذلك، عندما يتم سحب الجيلاتين إلى الأوعية وتصلبها، قم بكشطها من السطح المقطوع وخفض الفرع في الماء، ثم تذبل الأوراق بسرعة. توضح هذه التجربة أن الماء لا يمكنه الانتقال بسرعة عبر خلايا الحمة الحية إلى الأوراق.

من خلال تبخر الماء من سطح أوراقها، تقوم النباتات بسحب الماء تلقائيًا عبر الأوعية. كلما كان النتح أكثر كثافة، كلما امتص النبات المزيد من الماء. يمكن بسهولة اكتشاف تأثير الشفط للنتح إذا تم إغلاق فرع مقطوع بإحكام في الطرف العلوي من أنبوب زجاجي مملوء بالماء، ويتم غمر الطرف السفلي منه في كوب من الزئبق. ومع تبخر الماء، سيتم سحب الزئبق إلى داخل الأنبوب ليحل محله (الشكل 125). وينتهي صعود الزئبق بإطلاق الهواء من الفراغات بين الخلايا، مما يقطع اتصال الأوعية بالماء. ومع ذلك، عادةً ما يكون من الممكن في مثل هذه التجربة رفع الزئبق إلى ارتفاع كبير. يلعب تشغيل المحرك العلوي دورًا مهمًا دور كبيرللنبات مقارنة بالقاع، لأنه يحدث تلقائياً، بسبب الطاقة أشعة الشمس‎تسخين الورقة وزيادة التبخر. يرتبط تشغيل المحرك السفلي بإنفاق الطاقة بسبب استهلاك المواد المتراكمة أثناء عملية التمثيل الضوئي. ومع ذلك، في الربيع، عندما لم تتفتح أوراق الشجر بعد، أو في الموائل الرطبة المظللة حيث يكون النتح منخفضًا جدًا، يلعب نظام الجذر الدور الرئيسي في حركة المياه، وضخ المياه إلى النبات. المواد من الموقع

قوة الشفطحجم الأوراق كبير جدًا لدرجة أنك إذا قطعت فرعًا مورقًا، فسوف ترى الماء لا يتدفق للخارج، بل يتم امتصاصه. وفي الأشجار العالية، ينتقل امتصاص الماء عن طريق الأوراق إلى مسافة عشرات الأمتار. ومن المعروف في الوقت نفسه أن أي مضخة شفط لا يمكنها رفع الماء إلى ارتفاع يتجاوز 10 م،لأن وزن عمود الماء هذا سوف يتوافق الضغط الجويويكون متوازنا بها. يعتمد الفرق الملحوظ بين مضخة الشفط وساق النبات على التصاق الماء بجدران الأوعية. تجارب مع حلقة sporangium السرخسأظهر أن قوة التصاق الماء هنا هي 300-350 ماكينة الصراف الآلي.كما هو معروف، تتكون الحلقة الموجودة على sporangium السرخس من خلايا ميتة، جدرانها الداخلية والجانبية سميكة، والجدران الخارجية رقيقة. عندما تنضج الأبواغ، تفقد هذه الخلايا المملوءة بالماء ويقل حجمها. في هذه الحالة، يتم سحب الجدار الرقيق إلى الداخل ويتم تقريب أطراف الجدران السميكة من بعضها البعض. اتضح وكأنه نبع متوتر يحاول تمزيق الماء بعيدًا عن الجدران. عندما ينقطع الماء، يستقيم الينبوع ويتم طرد الجراثيم بقوة من الكيس البوغى، كما لو كانت من آلة رمي. يمكن أن يحدث هذا الانفصال للمياه عن طريق غمر الأكياس البوغية في محاليل مركزة لأملاح معينة. وأظهرت القياسات أن القوة المنتجة لفصل الماء بلغت حوالي 350 ماكينة الصراف الآلي.ومما سبق يتضح أن أعمدة الماء الصلبة التي تملأ الأوعية تكون ملتصقة بقوة بسبب قوة الالتصاق. وزن عمود من الماء في 100 مالارتفاع يتوافق مع 10 فقط ماكينة الصراف الآلي.وبالتالي، فإن قوة الالتصاق الهائلة تسمح للماء الموجود في سيقان النبات بالارتفاع إلى ارتفاع أعلى بكثير من الارتفاع البارومتري. يؤدي ضغط الجذر وعمل الشفط للأوراق إلى تحريك تيار الماء إلى ارتفاع كبير. أهمية عظيمةفي الوقت نفسه، لديهم أيضًا أقسام عرضية في الأوعية، حيث أن الهواء الداخل إلى الأوعية معزول عن كليهما النظام المشتركيتم استبعاد مناطق صغيرة فقط من إمدادات المياه.

سرعة الماءفي السفن صغيرة نسبيا. بالنسبة للأشجار المتساقطة يبلغ متوسطها 20 سم 3 في الساعة مقابل 1 سم 2 مقاطع عرضية من الخشب، وللصنوبريات فقط 5 سم 3 في الساعة. وفي الوقت نفسه، يتحرك الدم عبر الشرايين بسرعة 40-50 سم 3 في الثانية، والمياه من خلال أنابيب المياه 100 سم 3بواسطة 1 سم 2أقسام في الثانية الواحدة.

امتصاص الماء بواسطة الجذر وانتقاله في النباتات الزهرية

الدورة الخاصة "فسيولوجيا النبات" مخصصة للطلاب الذين يدرسون علم الأحياء بعمق (الصف الحادي عشر، 34 ساعة). يتضمن برنامج الدورة الخاصة دراسة قسم “حركة المواد في جميع أنحاء النبات” في أربعة دروس حول موضوعات “امتصاص الماء بواسطة الجذر وانتقاله في النباتات المزهرة""، "النتح ودوره الفسيولوجي"، "امتصاص المعادن بواسطة الجذر ونقل الأيونات في النباتات الزهرية"، "نقل المواد العضوية في النباتات الزهرية".

تم تصميم الدرس "امتصاص الجذور للماء ونقله في النباتات المزهرة" لمدة 40-45 دقيقة. في الصف العاشر يدرس الطلاب دورة خاصة “تشريح ومورفولوجيا النباتات” (34 ساعة)، ففي الصف الحادي عشر تتكرر الأسئلة حول تشريح ومورفولوجيا النباتات خلال الدرس فقط. على الدروس علم الأحياء العاموالكيمياء، وقد تعلم تلاميذ المدارس بالفعل المفاهيم التنافذ, الضغط الاسموزيولذلك فإن هذه الأسئلة تتكرر فقط خلال هذا الدرس.

أهداف الدرس. تحديث المعرفة حول بنية الشعيرات الجذرية، والنسيج الخشبي، وجزيئات الماء، ومفاهيم التناضح، والضغط الأسموزي، والتكاهيون، والالتصاق، وما إلى ذلك. الآليات الفسيولوجيةامتصاص الماء بواسطة الجذور. دراسة آلية حركة الماء في النباتات الزهرية. تحسين مهارات الطلاب في العمل مع الأجهزة المخبرية وإجراء التجارب. تنمية القدرات الفكرية، التفكير المنطقي، مهارات الاستقلال المعرفي لدى الطلاب.

معدات: النباتات الحية، براعم النباتات، أنابيب الاختبار، العدسات المكبرة، الزيوت النباتية، الحبر، الفازلين، الأنابيب الزجاجية والمطاطية، المشرط والطاولات “تركيب الجذر”، “ البنية الخلويةورقة"، "هيكل الجذع".

التجارب التي وضعها الطلاب عشية الدرس

التجارب التي نقدمها معروفة على نطاق واسع، لأن... يتم تضمينها في المناهج الدراسية الأساسية، ولكن تفسير الطلاب للنتائج التي يتم الحصول عليها يجب أن يكون أكثر علمية ومتعمقة، بما يتناسب مع مستوى طلاب الصف الحادي عشر الذين يدرسون علم الأحياء بشكل متعمق. يقوم المعلم بتعيين العديد من الطلاب، وكل واحد منهم يخلق تجربته الخاصة (في هذا الدرس يتم عرض ثلاث تجارب، مما يعني أن ثلاثة تلاميذ سيشاركون في إنتاجهم).

الخبرة رقم 1

خذ نباتًا ينمو في نشارة خشب رطبة، وتخلص من نظام جذره ثم ضع جذوره في أنبوب اختبار به ماء. يُسكب الزيت فوق الماء لمنع التبخر. ضع علامة على مستوى الماء على جدار أنبوب الاختبار. وبعد يوم، لاحظ مستوى الماء مرة أخرى وقارنه بالمستوى الأصلي. استخلاص استنتاج من النتائج التي تم الحصول عليها.

الخبرة رقم 2

بالنسبة لنبات البلسم الصغير، قم بقطع الجذع بمقدار 3-5 سم فوق طوق الجذر. دهن الجذع بالفازلين ثم ضع أنبوبًا مطاطيًا عليه. قم بتوصيل نهايته الحرة بأنبوب زجاجي (الشكل 1). قبل إجراء التجربة، قم بسقي التربة في الوعاء بالماء الدافئ. ماذا تلاحظ؟ ماذا تشير النتائج التجريبية؟

أرز. 1. تجربة توضح ضغط الجذر

الخبرة رقم 3

ضع فرعًا من شجرة أو شجيرة في وعاء به ماء ملون بالحبر. كل يومين، استخدم سكين تشريح (مشرط) لقطع الجزء السفلي (حوالي 1-2 سم) من اللقطة. افحص المقطع العرضي باستخدام عدسة مكبرة. أي طبقة من الجذع ملونة؟ اشرح نتائج التجربة.

خلال الفصول الدراسية

I. تعلم مواد جديدة

1. حركة المواد في النباتات

أي كائن حي، وخاصة المعقد، يحتاج إلى عملية التمثيل الغذائي مع البيئة، والتمثيل الغذائي بين خلايا الجسم، والتمثيل الغذائي داخل الخلايا. وهذا ممكن فقط إذا كان هناك نقل للمواد داخل الجسم.
ما هي العمليات التي تحدث في الكائن الحي والتي تضمن نقل المواد إليه مسافات طويلة?

أجوبة ناجحة. يتم ضمان نقل المواد عبر مسافات قصيرة من خلال العمليات الفيزيائيةالانتشار (بما في ذلك التناضح)، النقل النشطوالتيارات السيتوبلازمية. (درس الطلاب هذه العمليات في الصف العاشر في دروس علم الأحياء العام.)

مدرس. بالفعل، الكائنات وحيدة الخليةوفي تلك الكائنات متعددة الخلايا التي تكون فيها نسبة سطح الجسم إلى حجمه كبيرة بما فيه الكفاية، تعمل طرق النقل هذه بشكل جيد.
إن كيفية نقل المواد بكميات كبيرة، مقارنة بالكائنات وحيدة الخلية، أكثر تعقيدًا الكائنات المنظمةلأن الانتشار وحده لا يكفي لهذه الأغراض؟

أجوبة ناجحة. في الكائنات الحية التي تكون خلاياها بعيدة جدًا عن بعضها البعض وعن بعضها البعض بيئةتنشأ أنظمة نقل خاصة عبر مسافات طويلة، مما يضمن الحركة السريعة للمواد الضرورية.

مدرس. ما هي أنظمة النقل التي تعرفها في الحيوانات والنباتات؟

أجوبة ناجحة. تمتلك الحيوانات جهازًا للدورة الدموية، بينما تمتلك النباتات نظامًا موصلًا يتكون من الخشب واللحاء.

مدرس. لقد قمت بتسمية ما يسمى بأجهزة الدورة الدموية للحيوانات والنباتات بشكل صحيح. أنها توفر نقل موثوق للمواد لهذه الكائنات.
وبالتالي، فإن نقل المواد هو توصيل المركبات الضرورية إلى أعضاء وأنسجة معينة باستخدام أنظمة خاصة. سوف نقوم بدراسة قدرة النبات على نقل المواد العضوية و المواد غير العضويةلأنه بدون وسائل النقل الخاصة بهم، سيكون عمله الطبيعي مستحيلاً. تسمى عملية حركة المواد عبر الأنسجة الموصلة للنبات بالانتقال.

2. المواد التي تنقلها النباتات

مدرس. اذكر أهم مجموعات المواد التي يجب أن ينقلها النبات.

أجوبة ناجحة. الماء، الغازات، الأملاح المعدنية، المواد العضوية.

مدرس. لقد قمت بتسمية المجموعات الرئيسية من المواد التي ينقلها النبات بشكل صحيح. الآن دعونا نحاول تتبع مسار هذه المواد في جسم النبات.

أقترح عليك، بناءً على معرفتك ببنية الأنسجة والأعضاء النباتية، أن تملأ جدول "حركة المواد في النباتات". سيساعدك الرسم التخطيطي الموجود على جداولك على ملء الجدول (الشكل 3).

أرز. 3. مخطط دوران الماء والأيونات غير العضوية والمماثلات في النبات. يتحرك الماء والأيونات غير العضوية التي يمتصها الجذر إلى الأعلى على طول نسيج الخشب مع تيار النتح. يتم نقل معظمهم إلى الأوراق. في الأوراق، تنتقل كمية كبيرة من الماء والأيونات غير العضوية إلى اللحاء ويتم إزالتها منها مع السكروز في تدفق الاستيعاب. يشير الحرف A إلى الأماكن المتخصصة في امتصاص واستيعاب المواد الأولية منها بيئة خارجية. يشير الحرفان Z وP إلى أماكن التحميل والتفريغ، على التوالي، O - النقاط التي يحدث عندها التبادل بين الخشب واللحاء

مدرس ( التحقق من اكتمال الجدول). لقد ملأت الجدول بشكل صحيح، مع تسمية المواد التي ينقلها النبات، مع الإشارة إلى مسار هذه المواد. الآن عليك أن تصبح أكثر دراية بآلية نقل المياه في النباتات. يبدأ مسار الماء في النبات من الجذر.

3. امتصاص الماء بواسطة جذر النبات

عرض التجربة رقم 1. الطالب الذي بدأها عشية الدرس يتحدث عن التجربة ونتائجها. ومن نتائج التجربة يستنتج أن الماء يمتص بواسطة جذر النبات.

مدرس. تذكر أي الهياكل الجذرية تمتص الماء وما هي بنيتها ( مظاهرة الجدول "بنية الجذر").

أجوبة ناجحة.

الهياكل الجذرية التي تمتص الماء هي الشعيرات الجذرية الموجودة في منطقة الشفط. وهي نتوءات السيتوبلازمية لخلايا البشرة الجذرية.

مدرس. يتم فصل سيتوبلازم شعر الجذر ومحلول التربة عن بعضهما البعض بواسطة غشاء. ما الذي يجعل الماء يخترق غشاء جذور الشعر؟

مدرس. لقد حددت بشكل صحيح سبب امتصاص الجذور للماء. في الوقت الحاضر، عندما يريد علماء وظائف الأعضاء وصف ميل جزيئات الماء إلى الانتقال من مكان إلى آخر، فإنهم يستخدمون مصطلح "إمكانية الماء". ينتقل الماء من منطقة ذات إمكانات مائية أعلى إلى منطقة ذات إمكانات مائية أقل، أي. من التربة إلى الجذر. تنعكس عملية امتصاص الماء بواسطة الجذر في الشكل. 2.، وهو موجود أيضًا على طاولاتك. يتم أيضًا الحفاظ على التدرج المحتمل للمياه بسبب حركة الماء عبر نسيج الخشب، لكننا سنتحدث عن هذا بعد قليل.
وبالتالي، تمتص الشعيرات الجذرية الماء بسبب اختلاف الإمكانات المائية لمحلول التربة و السيتوبلازم الخليةتشكيل الشعيرات الجذرية. ثم يمر الماء عبر لحاء الجذر إلى نسيج الخشب ومن خلاله إلى الأوراق.

أرز. 2. مخطط المسارات الرئيسية لحركة الماء والأيونات غير العضوية من التربة عبر البشرة واللحاء إلى نسيج الخشب. يتحرك الماء بشكل رئيسي على طول الأبوبلاست حتى يصل إلى الأدمة الباطنة، حيث يتم حظر الحركة الأبوبلاستية بواسطة أحزمة قزوين. تجبر أحزمة Casparian الماء على عبور أغشية البلازما والخلايا البدائية لخلايا الأديم الباطن في طريقها إلى نسيج الخشب. عابر طريق غشاء بلازميعلى السطح الداخلي للأدمة الباطنة، يمكن أن يتبع الماء مرة أخرى المسار اللانتاجي إلى تجاويف عناصر الخشب. تمتص خلايا البشرة الأيونات غير العضوية بشكل نشط ثم تتحرك على طول النسيج السيمبلاست عبر القشرة إلى خلايا الحمة، حيث يتم ضخها منها إلى عناصر الخشب

عرض التجربة رقم 2. الطالب الذي بدأها عشية الدرس يتحدث عن التجربة ونتائجها. يشير السائل المتجمع في الأنبوب الزجاجي إلى قدرة الجذر على خلق الضغط. من المحتمل أنه بسبب هذا الضغط على وجه التحديد يتم تزويد أعضاء النبات الموجودة فوق سطح الأرض بالمياه.

مدرس. تم الافتراض الصحيح حول قدرة الجذر على خلق الضغط، وهو ما يسمى ضغط الجذر. هو 100-200 كيلو باسكال. في بعض النباتات، يؤدي ضغط الجذر إلى إطلاق قطرات سائلة عبر الهيداثودات.
ما هي الهيداثودات وما هي عملية إطلاق الرطوبة السائلة على شكل قطرات؟

أجوبة ناجحة. Hydathodes هي ثغور مائية للنباتات، وتسمى عملية إطلاق القطرات السائلة من خلالها بالتمزق. (تم تعريف الطلاب بهذا المفهوم عند دراسة الأنسجة الإخراجية للنباتات في الصف العاشر.)

مدرس. لقد تذكرت بشكل صحيح اسم عملية إطلاق قطرات الماء من خلال الهيداثودات. وصحيح أيضًا أنه بسبب ضغط الجذر، يرتفع الماء إلى أعلى الساق. ولكن تظهر مشكلة: يجب أن يتغلب تدفق السائل، الذي يرتفع إلى أعلى، على ضغط أكبر من قدرة الجذر على التطور، أي أن ضغط الجذر وحده لا يكفي عادة لضمان حركة الماء فوق نسيج الخشب. ما هي القوة الأخرى التي تسبب ارتفاع الماء؟ علينا الآن أن نحل هذه المشكلة من خلال التعرف على آلية ارتفاع الماء عبر نسيج الخشب.

4. صعود الماء من خلال الخشب

عرض التجربة رقم 3. الطالب الثالث الذي بدأ التجربة أيضًا عشية الدرس يتحدث عن التجربة ونتائجها. يُظهر المقطع العرضي للساق الذي تم فحصه باستخدام عدسة مكبرة بوضوح أن طبقة الخشب أصبحت ملونة (يسمى الخشب الثانوي الخشب). ويتبين من نتائج التجربة أن الخشب هو النسيج الناقل للماء في النبات، ومن خلاله يرتفع الماء من الجذر إلى أوراق النبات.

مدرس. تؤكد التجربة بوضوح فكرة أن نسيج الخشب الموجود في جسم النبات يوصل الماء. ( عرض جدول "هيكل الجذع".)
تذكر ما هو هيكل الخشب.

أجوبة ناجحة. يتكون نسيج النباتات المزهرة من نوعين من الهياكل التي تنقل المياه - القصبات الهوائية والقصبات الهوائية (الأوعية). أوعية الخشب عبارة عن أنابيب ميتة ذات تجويف ضيق.

مدرس. لقد قيل بشكل صحيح أن أوعية الخشب عبارة عن أنابيب ميتة ذات تجويف ضيق. يتراوح قطرها من 0.01 إلى 0.2 ملم. كميات كبيرةيتم نقل الماء عبر نسيج الخشب بسرعة نسبية. على سبيل المثال، في الأشجار العالية، تم تسجيل سرعات ارتفاع المياه تصل إلى 8 م/ساعة. ولكن دعونا نعود إلى المشكلة التي تم تحديدها سابقا. ما هي القوى التي تعتقد أنها تضمن تدفق الماء إلى أعلى الجذع؟

أجوبة ناجحة. يقترح المنطق احتمالين: يتم دفع الماء من الأسفل (لكننا تحدثنا بالفعل عن ضغط الجذر وخلصنا إلى أن هذا وحده لا يكفي لضمان تيار الخشب التصاعدي) أو يتم سحبه من الأعلى.

مدرس. لأن ضغط الجذر وحده غير قادر على رفع الماء إلى الأعلى شجرة كبيرة، دعونا نتناول الفرضية التي تشير إلى أن الماء "يمتد" عبر النبات بأكمله، خاصة وأن هذه الفرضية تؤكدها البيانات المتاحة.
لدراسة آلية حركة الماء من خلال الخشب، أقترح عليك قراءة النص الموجود على كل مكتب من مكاتبكم. بعد القراءة تأكد من الإجابة على الأسئلة المتعلقة بالنص.

قرآة نص

تُعرف نظرية حركة الماء بنظرية التماسك (لقد تعرفت على هذا المفهوم عند دراسة بنية وخصائص الماء في الصف العاشر في دروس علم الأحياء العام) - التوتر. وبحسب هذه النظرية فإن صعود الماء من الجذور يرجع إلى تبخر الماء من خلايا الورقة (تذكر بنية الورقة). يؤدي التبخر إلى انخفاض في إمكانات المياه للخلايا المجاورة للخشب. ولذلك يدخل الماء إلى هذه الخلايا من نسغ الخشب الذي يتمتع بقدرة مائية أعلى، ويصل إلى أطراف عروق الأوراق حيث يتبخر (سيتم دراسة آلية التبخر في الدرس القادم).
تمتلئ أوعية الخشب بالماء، وعندما يغادر الماء الأوعية، ينشأ التوتر في عمود الماء. وينتقل إلى أسفل الجذع على طول الطريق من الورقة إلى الجذر بسبب التصاق (تماسك) جزيئات الماء. (فكر في سبب ميل جزيئات الماء إلى "الالتصاق" ببعضها البعض).
بسبب التماسك، تكون قوة الشد للماء عالية بما يكفي لمنع جزيئاته من الانفصال تحت الضغط المطلوب لرفع الماء عبر نسيج شجرة طويلة وإنشاء تيار جماعي. في هذه الحالة، يدخل الماء إلى قاعدة هذا العمود في الجذور من الخلايا الجذرية المجاورة.
بالإضافة إلى ذلك، تميل جزيئات الماء إلى الالتصاق بجدران الأوعية تحت تأثير قوى الالتصاق (الالتصاق) ذات الطبيعة الكهربائية.
أغشية الخلاياالتي تتحرك على طولها المياه، تجذب الماء بشكل فعال للغاية، مما يوفر أقصى قدر من الفوائد لالتصاق الماء ويخلق الظروف الملائمة للتماسك.

أسئلة إلى النص

1. ما اسم نظرية حركة الماء من خلال الخشب؟
2. لماذا تميل جزيئات الماء إلى "الالتصاق" ببعضها البعض؟
3. لماذا يقولون إن الطاقة اللازمة لحركة المياه والأملاح المعدنية في جميع أنحاء النبات لا يتم توفيرها من النبات بل من الشمس مباشرة؟

أجوبة ناجحة. تسمى نظرية حركة الماء عبر نسيج الخشب بنظرية "الالتصاق والتماسك".
جزيئات الماء قطبية وتجذب بعضها البعض القوى الكهربائيةثم يتم ربطهما معًا بواسطة روابط هيدروجينية.
يتم توفير الطاقة اللازمة لحركة المياه من الشمس، لأن ... تسخين الأوراق يعزز فصل جزيئات الماء عنها تدفق المياهالخشب، وهذا يخلق التوتر في عمود الماء، الذي ينتقل إلى أسفل الجذع بسبب التماسك.

مدرس. لذا فإن حركة الماء في جسم النبات ممكنة بسبب القدرة الاستثنائية لجزيئاته على التماسك والالتصاق، والتي تستخدمها النباتات بمهارة كبيرة. وبذلك نكون قد أجبنا على السؤال عن أسباب حركة الماء إلى أعلى الجذع.

بهذا نختتم مادة درس اليوم.

ثانيا. توحيد المعرفة

يُعرِّف المفاهيم التالية: نقل المواد، الخشب، اللحاء، الإزفاء، التناضح، الضغط الأسموزي، إمكانات المياه، ضغط الجذر، الهيداثودات، التمزيق، التماسك، الالتصاق.

ثالثا. العمل في المنزل

يتعلم المادة النظرية. أجب عن الأسئلة التالية شفويا.

اشرح لماذا يرتفع الماء إلى القمم أشجار طويلةبينما يمكن رفعه بمضخة ميكانيكية إلى ارتفاع لا يزيد عن 10 أمتار.

يفقد النبات الماء بسبب الإمكانات المائية السلبية للجو. كيف تفسر هذا البيان؟

ونادرا ما يقوم المزارعون بتخصيب محاصيلهم أثناء الجفاف لأنهم تعلموا من التجربة أن القيام بذلك يمكن أن يكون ضارا. شرح لماذا يحدث هذا.

راعي المقال: أقدم وكالة عقارية في موسكو، شركة ذات مسؤولية محدودة وكالة ريزوليت - وكالة عقارية، نحن موجودون في السوق منذ عام 1994! ومن خلال الاستفادة من عرض الوكالة، سوف تحصل على خدمات المتخصصين المؤهلين تأهيلا عاليا وذوي الخبرة الواسعة عمل ناجحسيساعدك ذلك على بيع أو شراء شقة في موسكو بشكل مربح. يمكنك معرفة المزيد حول العرض والحصول على مشورة الخبراء على موقع الشركة www.rizolit.ru

من الناحية التطورية، نشأ الجذر في وقت متأخر عن الجذع والورقة - فيما يتعلق بانتقال النباتات إلى الحياة على الأرض وربما نشأ من فروع تحت الأرض تشبه الجذور. الجذر ليس له أوراق ولا بترتيب معينتقع الكلى. ويتميز بنمو قمي في الطول، وتنشأ فروعه الجانبية من الأنسجة الداخلية، وتغطى نقطة النمو بغطاء الجذر. يتشكل نظام الجذر طوال الحياة الكائن النباتي. في بعض الأحيان يمكن أن يكون الجذر بمثابة موقع تخزين للمواد الغذائية. وفي هذه الحالة يتغير.

أنواع الجذور

يتكون الجذر الرئيسي من الجذر الجنيني أثناء إنبات البذور. وتمتد منه الجذور الجانبية.

تتطور الجذور العرضية على السيقان والأوراق.

الجذور الجانبية هي فروع لأي جذور.

يتمتع كل جذر (رئيسي، جانبي، عرضي) بالقدرة على التفرع، مما يزيد بشكل كبير من سطح نظام الجذر، وهذا يساعد على تقوية النبات في التربة بشكل أفضل وتحسين تغذيته.

أنواع أنظمة الجذر

هناك نوعان رئيسيان من أنظمة الجذر: الجذر الوتدي، الذي يحتوي على جذر رئيسي متطور، والليفي. يتكون نظام الجذر الليفي من عدد كبيرجذور عرضية متساوية الحجم. تتكون الكتلة الكاملة للجذور من جذور جانبية أو عرضية ولها مظهر الفص.

يشكل نظام الجذر المتفرع للغاية سطحًا ضخمًا ماصًا. على سبيل المثال،

• يصل الطول الإجمالي لجذور الجاودار الشتوية إلى 600 كم؛
• طول شعر الجذر - 10000 كم؛
• إجمالي سطح الجذر 200 متر مربع.

وهذا يعادل عدة مرات مساحة الكتلة الموجودة فوق سطح الأرض.

إذا كان للنبات جذر رئيسي محدد جيدًا وتطورت جذور عرضية، فسيتم تشكيل نظام جذر نوع مختلط(الملفوف والطماطم).

الهيكل الخارجي للجذر. البنية الداخلية للجذر

مناطق الجذر

قلنسوة الجذر

ينمو الجذر طوليًا من قمته، حيث توجد الخلايا الشابة للنسيج التعليمي. الجزء النامي مغطى بغطاء جذر يحمي طرف الجذر من التلف ويسهل حركة الجذر في التربة أثناء النمو. الوظيفة الأخيرةيتم تنفيذه بسبب خاصية تغطية الجدران الخارجية لغطاء الجذر بالمخاط، مما يقلل الاحتكاك بين جزيئات الجذر والتربة. يمكنهم حتى دفع جزيئات التربة بعيدًا. خلايا غطاء الجذر حية وغالباً ما تحتوي على حبيبات النشا. تتجدد خلايا الغطاء باستمرار بسبب الانقسام. يشارك في التفاعلات الجيولوجية الإيجابية (اتجاه نمو الجذور نحو مركز الأرض).

تنقسم خلايا منطقة الانقسام بنشاط، ويبلغ طول هذه المنطقة أنواع مختلفةوفي جذور مختلفةمن نفس النبات ليس هو نفسه.

خلف منطقة التقسيم توجد منطقة امتداد (منطقة النمو). طول هذه المنطقة لا يتجاوز بضعة ملليمترات.

مع اكتمال النمو الخطي، تبدأ المرحلة الثالثة من تكوين الجذر - يتم تشكيل منطقة تمايز الخلايا وتخصصها (أو منطقة شعر الجذر والامتصاص). في هذه المنطقة، يتم تمييز الطبقة الخارجية من Epiblema (Rizoderm) مع شعر الجذر، وطبقة القشرة الأولية والأسطوانة المركزية.

هيكل الشعر الجذري

الشعيرات الجذرية هي نتوءات طويلة جدًا للخلايا الخارجية التي تغطي الجذر. عدد الشعيرات الجذرية كبير جداً (لكل 1 مم2 من 200 إلى 300 شعرة). طولها يصل إلى 10 ملم. يتشكل الشعر بسرعة كبيرة (في شتلات شجرة التفاح الصغيرة خلال 30-40 ساعة). الشعر الجذري قصير العمر. تموت بعد 10-20 يومًا، وتنمو أخرى جديدة على الجزء الصغير من الجذر. وهذا يضمن تطوير آفاق تربة جديدة من الجذور. ينمو الجذر باستمرار، مكونًا المزيد والمزيد من مناطق الشعر الجذري. لا تستطيع الشعيرات امتصاص محاليل المواد الجاهزة فحسب، بل تساهم أيضًا في إذابة بعض مواد التربة ومن ثم امتصاصها. منطقة الجذر التي ماتت فيها الشعيرات الجذرية تكون قادرة على امتصاص الماء لفترة من الوقت، لكنها تصبح بعد ذلك مغطاة بسدادة وتفقد هذه القدرة.

قشرة الشعر رقيقة جداً، مما يسهل امتصاص العناصر الغذائية. تقريبا الخلية الشعرية بأكملها مشغولة بفجوة محاطة بطبقة رقيقة من السيتوبلازم. النواة موجودة في أعلى الخلية . يتم تشكيل غلاف مخاطي حول الخلية، مما يعزز التصاق شعر الجذر بجزيئات التربة، مما يحسن ملامستها ويزيد من محبة النظام للماء. يتم تسهيل الامتصاص عن طريق إفراز الأحماض بواسطة شعيرات الجذر (الكربونية، الماليكية، الستريكية)، التي تعمل على إذابة الأملاح المعدنية.

تلعب الشعيرات الجذرية أيضًا دورًا ميكانيكيًا، فهي بمثابة دعم لطرف الجذر الذي يمر بين جزيئات التربة.

تحت المجهر، يظهر مقطع عرضي للجذر في منطقة الامتصاص تركيبه على المستوى الخلوي والأنسجة. يوجد على سطح الجذر جذور الجلد وتحته لحاء. الطبقة الخارجية للقشرة هي الجلد الخارجي، والداخل منها هو الحمة الرئيسية. تؤدي خلاياها الحية ذات الجدران الرقيقة وظيفة تخزين وتنقل المحاليل الغذائية في اتجاه شعاعي - من أنسجة الشفط إلى أوعية الخشب. كما أنها تقوم بتركيب عدد من المواد العضوية الحيوية للنبات. الطبقة الداخلية للقشرة هي الأديم الباطن. المحاليل المغذية التي تدخل الاسطوانة المركزية من القشرة عبر خلايا الأديم الباطن تمر فقط عبر البروتوبلاست للخلايا.

يحيط اللحاء بالأسطوانة المركزية للجذر. يحدها طبقة من الخلايا التي تحتفظ بالقدرة على الانقسام لفترة طويلة. هذه دراجة هوائية. تؤدي الخلايا الهوائية إلى ظهور جذور جانبية وبراعم عرضية وثانوية الأنسجة التعليمية. إلى الداخل من الدراجة الهوائية، في وسط الجذر، توجد أنسجة موصلة: اللحاء والخشب. معًا يشكلون حزمة موصلة شعاعية.

يقوم نظام الأوعية الدموية الجذرية بتوصيل الماء و المعادنمن الجذر إلى الساق (التدفق التصاعدي) والمواد العضوية من الجذع إلى الجذر (التدفق التنازلي). وهو يتألف من حزم ليفية وعائية. المكونات الرئيسية للحزمة هي أقسام اللحاء (التي تنتقل من خلالها المواد إلى الجذر) والنسيج الخشبي (الذي تنتقل من خلاله المواد من الجذر). العناصر الموصلة الرئيسية لللحاء هي أنابيب الغربال، والخشب هو القصبة الهوائية (الأوعية) والقصبة الهوائية.

عمليات الحياة الجذرية

نقل الماء في الجذر

امتصاص الماء بواسطة شعيرات الجذر من المحلول المغذي للتربة وتوصيله في اتجاه شعاعي على طول خلايا القشرة الأولية عبر خلايا المرور في الأديم الباطن إلى نسيج الحزمة الوعائية الشعاعية. تسمى شدة امتصاص الماء بواسطة الشعيرات الجذرية قوة الشفط (S)، وهي تساوي الفرق بين الضغط الأسموزي (P) والضغط الممتلئ (T): S=P-T.

عندما يكون الضغط الأسموزي مساويًا لضغط الامتلاء (P=T)، ثم S=0، يتوقف الماء عن التدفق إلى خلية الشعر الجذرية. إذا كان تركيز المواد في محلول مغذيات التربة أعلى منه داخل الخلية، فإن الماء سيترك الخلايا وسيحدث تحلل البلازما - سوف تذبل النباتات. لوحظت هذه الظاهرة في ظروف التربة الجافة، وكذلك مع الاستخدام المفرط للأسمدة المعدنية. داخل الخلايا الجذرية، تزداد قوة الشفط للجذور من الأديم الجذري نحو الأسطوانة المركزية، فيتحرك الماء على طول تدرج التركيز (أي من مكان بتركيز أعلى إلى مكان بتركيز أقل) ويحدث ضغطًا على الجذر، مما يؤدي إلى يرفع عمود الماء عبر أوعية الخشب مكونًا تيارًا صاعدًا. يمكن العثور على هذا على جذوع خالية من الأوراق في الربيع عندما يتم جمع "النسغ"، أو على جذوع مقطوعة. يسمى تدفق الماء من الخشب والجذوع الطازجة والأوراق "بكاء" النباتات. عندما تتفتح الأوراق، فإنها تخلق أيضًا قوة شفط وتجذب الماء إلى نفسها - يتشكل عمود مستمر من الماء في كل وعاء - توتر شعري. ضغط الجذر هو المحرك السفلي لتدفق المياه، وقوة الشفط للأوراق هي المحرك العلوي. ويمكن تأكيد ذلك باستخدام تجارب بسيطة.

امتصاص الماء عن طريق الجذور

هدف:معرفة الوظيفة الأساسية للجذر.

الذي نفعله:نبات ينمو على نشارة الخشب الرطبة، تخلص من نظام جذره واغمس جذوره في كوب من الماء. صب طبقة رقيقة فوق الماء لحمايته من التبخر. زيت نباتيووضع علامة على المستوى.

ما نراه:وبعد يوم أو يومين، انخفض الماء الموجود في الحاوية إلى ما دون العلامة.

نتيجة:وبالتالي، امتصت الجذور الماء وأصعدته إلى الأوراق.

يمكنك أيضًا إجراء تجربة أخرى لإثبات امتصاص الجذر للعناصر الغذائية.

الذي نفعله:نقطع جذع النبات، ونترك جذعاً بارتفاع 2-3 سم نضع على الجذع أنبوباً مطاطياً بطول 3 سم، وفي الطرف العلوي نضع أنبوباً زجاجياً منحنياً بارتفاع 20-25 سم.

ما نراه:يرتفع الماء الموجود في الأنبوب الزجاجي ويتدفق للخارج.

نتيجة:وهذا يثبت أن الجذر يمتص الماء من التربة إلى الجذع.

هل تؤثر درجة حرارة الماء على شدة امتصاص الجذور للماء؟

هدف:اكتشف كيف تؤثر درجة الحرارة على وظيفة الجذر.

الذي نفعله:يجب أن يكون كوب واحد معه ماء دافئ(+17-18 درجة مئوية)، والآخر بالبرد (+1-2 درجة مئوية).

ما نراه:في الحالة الأولى، يتم إطلاق الماء بكثرة، في الثانية - قليلا، أو يتوقف على الإطلاق.

نتيجة:وهذا دليل على أن درجة الحرارة تؤثر بشكل كبير على وظيفة الجذر.

يمتص الماء الدافئ بنشاط من الجذور. يزداد ضغط الجذر.

يتم امتصاص الماء البارد بشكل سيء من قبل الجذور. في هذه الحالة، ينخفض ​​ضغط الجذر.

التغذية المعدنية

الدور الفسيولوجي للمعادن عظيم جدا. هم الأساس للتوليف مركبات العضويةوكذلك العوامل التي تتغير الحالة الفيزيائيةالغرويات، أي. تؤثر بشكل مباشر على عملية التمثيل الغذائي وبنية البروتوبلاست. بمثابة محفزات للتفاعلات الكيميائية الحيوية. تؤثر على تورم الخلايا ونفاذية البروتوبلازم. هي مراكز الكهربائية و الظواهر الإشعاعيةفي الكائنات النباتية.

لقد ثبت أن التطور الطبيعي للنبات لا يمكن تحقيقه إلا إذا كان هناك ثلاثة معادن غير معدنية في المحلول المغذي - النيتروجين والفوسفور والكبريت وأربعة معادن - البوتاسيوم والمغنيسيوم والكالسيوم والحديد. كل عنصر من هذه العناصر لديه المعنى الفرديولا يمكن استبداله بآخر. هذه عناصر كبيرة، تركيزها في النبات هو 10 -2 -10٪. ل التطور الطبيعيتحتاج النباتات إلى عناصر دقيقة يكون تركيزها في الخلية 10 -5 -10 -3٪. وهي البورون والكوبالت والنحاس والزنك والمنغنيز والموليبدينوم وغيرها. كل هذه العناصر موجودة في التربة، ولكن في بعض الأحيان بكميات غير كافية. لذلك تضاف الأسمدة المعدنية والعضوية إلى التربة.

ينمو النبات ويتطور بشكل طبيعي إذا كانت البيئة المحيطة بالجذور تحتوي على جميع العناصر الغذائية الضرورية. هذه البيئة لمعظم النباتات هي التربة.

جذور التنفس

للنمو الطبيعي وتطور النبات، من الضروري أن يتلقى الجذر هواء نقي. دعونا نتحقق مما إذا كان هذا صحيحا؟

هدف:هل يحتاج الجذر للهواء؟

الذي نفعله:لنأخذ سفينتين متطابقتين بالماء. وضع الشتلات النامية في كل وعاء. نقوم كل يوم بتشبع الماء في أحد الأوعية بالهواء باستخدام زجاجة رذاذ. صب طبقة رقيقة من الزيت النباتي على سطح الماء في الوعاء الثاني، حيث أنه يؤخر تدفق الهواء إلى الماء.

ما نراه:بعد مرور بعض الوقت، سيتوقف النبات الموجود في الوعاء الثاني عن النمو ويذبل ويموت في النهاية.

نتيجة:يحدث موت النبات بسبب نقص الهواء اللازم لتنفس الجذر.

تعديلات الجذر

تقوم بعض النباتات بتخزين العناصر الغذائية الاحتياطية في جذورها. أنها تتراكم الكربوهيدرات والأملاح المعدنية والفيتامينات وغيرها من المواد. تنمو هذه الجذور بشكل كبير وتكتسب سمكًا غير عادي مظهر. ويشارك كل من الجذر والساق في تكوين المحاصيل الجذرية.

الجذور

إذا تراكمت المواد الاحتياطية في الجذر الرئيسي وعند قاعدة جذع اللقطة الرئيسية، تتشكل الخضروات الجذرية (الجزر). النباتات التي تشكل المحاصيل الجذرية هي في الغالب نباتات كل سنتين. في السنة الأولى من الحياة، لا تتفتح وتتراكم الكثير من العناصر الغذائية في الجذور. وفي الثانية، تزدهر بسرعة، وذلك باستخدام العناصر الغذائية المتراكمة وتشكيل الفواكه والبذور.

الدرنات الجذرية

في الداليا، تتراكم المواد الاحتياطية في الجذور العرضية، وتشكل درنات جذرية.

العقيدات البكتيرية

لقد تغيرت الجذور الجانبية للبرسيم والترمس والبرسيم بشكل غريب. تستقر البكتيريا في الجذور الجانبية الشابة، مما يعزز الامتصاص غاز النيتروجينهواء التربة. تأخذ هذه الجذور مظهر العقيدات. وبفضل هذه البكتيريا، تستطيع هذه النباتات العيش في تربة فقيرة بالنيتروجين وتجعلها أكثر خصوبة.

ستيلاتيس

المنحدر الذي ينمو في منطقة المد والجزر يطور جذورًا مرتكزة. لديهم براعم مورقة كبيرة على تربة طينية غير مستقرة مرتفعة فوق الماء.

هواء

النباتات الاستوائية التي تعيش على أغصان الأشجار تطور جذورًا هوائية. غالبًا ما توجد في بساتين الفاكهة والبروميليا وبعض السرخس. تتدلى الجذور الهوائية بحرية في الهواء دون أن تصل إلى الأرض وتمتص الرطوبة من المطر أو الندى الذي يسقط عليها.

الكامشات

في النباتات المنتفخة والقرم، مثل الزعفران، يوجد بين الجذور العديدة الشبيهة بالخيوط عدة جذور أكثر سمكًا تسمى الجذور الضامة. ومن خلال الانقباض، تسحب هذه الجذور القرع إلى أعماق التربة.

عمودي

تقوم نباتات اللبخ بتطوير جذور عمودية فوق سطح الأرض أو جذور داعمة.

التربة كموطن للجذور

التربة للنباتات هي الوسيلة التي تتلقى منها الماء والمواد المغذية. تعتمد كمية المعادن الموجودة في التربة على مواصفات خاصةالأم صخر، نشاط الكائنات الحية، من نشاط حياة النباتات نفسها، من نوع التربة.

تتنافس جزيئات التربة مع الجذور على الرطوبة، وتحتفظ بها على سطحها. هذا هو ما يسمى المياه المربوطة، والتي تنقسم إلى استرطابي وفيلم. يتم تثبيته في مكانه بواسطة قوى الجذب الجزيئي. يتم تمثيل الرطوبة المتوفرة للنبات بـ المياه الشعريةوالتي تتركز في المسام الصغيرة للتربة.

تتطور علاقة عدائية بين الرطوبة ومرحلة الهواء في التربة. كلما زادت المسام الكبيرة في التربة، كان نظام الغاز في هذه التربة أفضل، وأقل رطوبة التربة. يتم الحفاظ على نظام الماء والهواء الأكثر ملاءمة في التربة الهيكلية، حيث يوجد الماء والهواء في وقت واحد ولا يتداخلان مع بعضهما البعض - يملأ الماء الشعيرات الدموية داخل الوحدات الهيكلية، ويملأ الهواء المسام الكبيرة بينهما.

ترتبط طبيعة التفاعل بين النبات والتربة إلى حد كبير بقدرة التربة على الامتصاص - أي القدرة على الاحتفاظ بالمركبات الكيميائية أو ربطها.

تحلل النباتات الدقيقة في التربة المواد العضوية إلى المزيد اتصالات بسيطة، يشارك في تكوين بنية التربة. وتعتمد طبيعة هذه العمليات على نوع التربة، التركيب الكيميائيبقايا النباتات, الخصائص الفسيولوجيةالكائنات الحية الدقيقة وعوامل أخرى. تشارك حيوانات التربة في تكوين بنية التربة: الطحالب، يرقات الحشرات، الخ.

نتيجة لمزيج من العوامل البيولوجية و العمليات الكيميائيةيتكون في التربة مجمع معقد من المواد العضوية، والذي يتم دمجه مع مصطلح "الدبال".

طريقة زراعة المياه

تم تحديد الأملاح التي يحتاجها النبات وتأثيرها على نموه وتطوره من خلال تجربة المحاصيل المائية. طريقة الزراعة المائية هي زراعة النباتات ليس في التربة، بل في داخلها محلول مائياملاح معدنية. اعتمادًا على هدف التجربة، يمكنك استبعاد ملح معين من المحلول أو تقليل محتواه أو زيادته. وقد وجد أن الأسمدة التي تحتوي على النيتروجين تعزز نمو النبات، وتلك التي تحتوي على الفوسفور تعزز النضج السريع للفواكه، وتلك التي تحتوي على البوتاسيوم تعزز التدفق السريع للمواد العضوية من الأوراق إلى الجذور. وفي هذا الصدد، يوصى باستخدام الأسمدة التي تحتوي على النيتروجين قبل الزراعة أو في النصف الأول من الصيف، وتلك التي تحتوي على الفوسفور والبوتاسيوم - في النصف الثاني من الصيف.

وباستخدام طريقة الاستزراع المائي، كان من الممكن تحديد ليس فقط حاجة النبات للعناصر الكبيرة، ولكن أيضًا توضيح دور العناصر الدقيقة المختلفة.

حاليًا، هناك حالات يتم فيها زراعة النباتات باستخدام طرق الزراعة المائية والهوائية الهوائية.

الزراعة المائية هي زراعة النباتات في حاويات مملوءة بالحصى. يتم تغذية محلول غذائي يحتوي على العناصر الضرورية في الأوعية من الأسفل.

Aeroponics هي الثقافة الهوائية للنباتات. باستخدام هذه الطريقة، يكون نظام الجذر في الهواء ويتم رشه تلقائيًا (عدة مرات خلال ساعة) بمحلول ضعيف من الأملاح الغذائية.

أولاً، من خلال قراءة كتاب مدرسي وموسوعات ومقالات على الإنترنت، تعلمت كيف يبدو هيكل نباتات الزهور

أعضاء نبات الزهرة هي البراعم والجذور والأزهار والثمار ذات البذور. وكلها تتكون من أنواع مختلفةالأنسجة: تعليمية، غشائية، ميكانيكية، موصلة، أساسية. كل هذه الأقمشة تؤدي وظائف مختلفةفي الحياة النباتية.

نقل الماء في النباتات الزهرية

لكي ينمو النبات، يجب توافر شروط معينة: الضوء، الحرارة، الماء، التغذية. تحدث الحركة النشطة للمواد في النباتات من خلال الأنسجة الموصلة. وتنتقل المياه والمعادن الذائبة فيه في النبات من الجذور إلى الزهرة عبر الأوعية. يدخل الماء إلى النبات من خلال شعيرات الجذر، ثم يرتفع الماء تحت الضغط عبر أوعية الجذر. بمجرد وصوله إلى الأوراق، يتبخر الماء من سطح الخلايا وينطلق إلى الغلاف الجوي على شكل بخار. تضمن هذه العملية تدفقًا مستمرًا للمياه إلى الأعلى عبر النبات.

ولكن ما هي القوى التي تضمن حركة تيار الماء إلى أعلى ساق كوب الماء؟ يمكن الافتراض أن الماء يتم دفعه من الأسفل أو سحبه من الأعلى. على مسافات قصيرة، يتم ضمان نقل المواد من خلال العمليات الفيزيائية للانتشار. تنتقل جزيئات الماء من المنطقة التي يكون فيها تركيزها مرتفعًا إلى المنطقة التي يكون فيها تركيزها منخفضًا.