ریشه می تواند آب را با مواد محلول جذب کند. وظیفه ریشه جذب آب از خاک است

ریشه- اندام اصلی یک گیاه عالی. بسته به نوع گیاه ریشه سیستمممکن است طول های مختلفی داشته باشد. صرف نظر از اندازه فیزیکی گیاه، ریشه هاانجام سه عملکرد اصلی:

1-جذب آب و مواد مغذی
2 - ذخیره سازی "مصالح ساختمانی" کارخانه،
3- حمایت فیزیکی گیاه در بالای سطح زمین.

در سراسر ریشهگیاهان آب را از خاک جذب می کنند، یون های نمک های معدنی، که با محصولات فتوسنتز جاری شده از برگ ها تعامل می کنند و تعدادی ترکیب آلی را تشکیل می دهند - محصولات متابولیسم اولیه و ثانویه. تحت تأثیر فشار ریشه و تعرق، یونها و مولکولهای آلی از طریق آوندهای آوند چوبی به سمت ساقه و برگ حرکت می کنند. ریشه ها همچنین بیوسنتز تعدادی از متابولیت های ثانویه، به ویژه آلکالوئیدها را انجام می دهند. از اینجا برخی از هورمون ها از ریشه حرکت می کنند (به ویژه سیتوکینین ها و جیبرلین ها) که در نواحی مریستمی ریشه ها سنتز می شوند و برای رشد و نمو اندام های هوایی گیاهان ضروری هستند.

علاوه بر اصلی ریشهاغلب کارکردهای دیگری به دست می آورد، زیرا قادر به دگردیسی است. گاهی اوقات ریشه به عنوان یک اندام تنفسی عمل می کند، با ریشه سایر گیاهان، میکروارگانیسم ها و قارچ های موجود در خاک تعامل دارد.

ریشه- اندام محوری که شکل کم و بیش استوانه ای دارد و دارای تقارن شعاعی است. تا زمانی که مریستم آپیکال (آپیکال) حفظ شود، قادر به رشد است. از نظر مورفولوژیکی ریشهتفاوت آن با ساقه این است که برگها هرگز روی آن ظاهر نمی شوند و مریستم رأسی با به اصطلاح کلاهک ریشه پوشیده شده است.
مانند ساقه، ریشه قابلیت انشعاب دارد. در نتیجه، الف ریشه سیستم، که به عنوان کلیت درک می شود ریشه هایک گیاه

اولین ریشهگیاه بذر از ریشه جوانه رشد می کند. به آن می گویند اصلی. در دولپه ها و ژیمنوسپرم ها، ریشه های جانبی مرتبه اول از ریشه اصلی جدا می شوند که به نوبه خود ریشه های جانبی ردیف دوم و غیره را ایجاد می کنند. در نتیجه یک میله یا انواع آن تشکیل می شود - منشعب می شود. ریشه سیستم.

در گیاهان با هاگ بالاتر - خزه های کلوپ، دم اسب، سرخس - ریشه اصلیبه هیچ وجه شکل نمی گیرد و از همان ابتدا فقط ریشه های عارضی شکل می گیرد.

ریشه نیز مانند ساقه دارای رشد نامحدود است. با راس مریستمی رشد می کند که توسط کلاهک ریشه محافظت می شود.

(hsimage||مرکز)

مناطق ریشه جوان. قسمت های مختلف ریشه عملکردهای مختلفی را انجام می دهند و با ویژگی های مورفولوژیکی خاصی مشخص می شوند. این قسمت ها زون نامیده می شوند (شکل را ببینید). نوک ریشه همیشه از بیرون با کلاهک ریشه ای پوشانده می شود که از مریستم آپیکال محافظت می کند. سلول های کلاهک ریشه مخاطی تولید می کنند که سطح ریشه جوان را می پوشاند. به لطف مخاط، اصطکاک روی بستر کاهش می یابد و ذرات آن به راحتی به انتهای ریشه و موهای ریشه می چسبند. کلاهک ریشه همچنین عملکرد مهم دیگری را انجام می دهد، به ویژه کنترل پاسخ ریشه به گرانش (ژئوتروپیسم مثبت).

در زیر پوشش قرار دارد منطقه تقسیم، با راس مریستمی ریشه، راس آن نشان داده می شود. در نتیجه فعالیت مریستم آپیکال، تمام مناطق و بافت های دیگر ریشه تشکیل می شود. سلول های تقسیم کننده در ناحیه تقسیم متمرکز شده اند که اندازه آن حدود 1 میلی متر است. این قسمت از ریشه جوان از نظر رنگ زرد به طور قابل توجهی با سایر مناطق متفاوت است.

به دنبال منطقه تقسیم قرار دارد منطقه کشش (رشد).. همچنین طول آن کوچک است (چند میلی متر)، با رنگ روشن خودنمایی می کند و، همانطور که بود، شفاف است. سلول های این منطقه عملاً تقسیم نمی شوند، اما می توانند در جهت طولی کشیده شوند و انتهای ریشه را به عمق بستر فشار دهند. آنها با تورگر بالا مشخص می شوند که به گسترش فعال ذرات خاک کمک می کند. در ناحیه رشد، تمایز بافت های رسانای اولیه رخ می دهد.

انتهای ناحیه رشد با ظاهر شدن تعداد زیادی موهای ریشه روی اپیبلم قابل توجه است. موهای ریشه در آن قرار دارند منطقه مکش، که عملکرد آن از نام آن مشخص است. در ریشه، منطقه ای از چند میلی متر تا چند سانتی متر را اشغال می کند. برخلاف ناحیه رشد، بخش‌هایی از این ناحیه دیگر نسبت به ذرات زیرلایه جابجا نمی‌شوند.

ریشه های جوان بخش عمده ای از محلول های آب و نمک را در ناحیه جذب با کمک موهای ریشه جذب می کنند.

بالای ناحیه مکش، جایی که موهای ریشه ناپدید می شوند، شروع می شود منطقه ی نگهداری. ساختار این زون در قسمت های مختلف آن متفاوت است. از طریق این قسمت از ریشه، محلول های آب و نمک جذب شده توسط موهای ریشه به اندام های پوشاننده گیاه منتقل می شود.

گیاهانی که به روش آئروپونیک رشد می کنند ریشه هایی دارند که در واقع در هوا هستند! آئروپونیک به ما می آموزد که یک گیاه می تواند به طور طبیعی رشد کند حتی اگر ریشه هایش در معرض نور باشد، البته تا زمانی که رطوبت نسبی آن 100٪ باشد.

با این حال، قرار گرفتن در معرض نور منجر به ظهور جلبک می شود. جلبک ها به صورت لجن سبز یا قهوه ای روی ریشه ها، دیواره ظروف و لوله ها ظاهر می شوند. برخی از مطالعات نشان داده‌اند که گیاهان زمانی که ریشه‌هایشان در معرض نور قرار می‌گیرند، رنج می‌برند، اما این به احتمال زیاد به دلیل تأثیر جلبک‌های در حال ظهور بر روی ریشه‌ها است. جلبک ها هم از نظر آب و غذا و هم برای اکسیژن رقیبی برای گیاهان هستند. برای محافظت از خود در برابر این مشکل، استفاده از ظروف، لوله ها و مخازن مات برای هر سیستم هیدروپونیک توصیه می شود. رنگ‌های تیره مانند سبز تیره، آبی سرمه‌ای و مشکی زمانی که از نور مستقیم محافظت می‌شوند بهترین عملکرد را دارند.

همچنین باید به خاطر داشت که ریشه های گیاه بسیار ظریف هستند و حتی با دست زدن به آن ها خیلی راحت آسیب می بینند. در برخی موارد، شما باید نهال ها یا قلمه های خود را به باغ هیدروپونیک خود پیوند بزنید. بسیار صبور و ملایم باشید، ریشه ها همیشه باید مرطوب شوند. این امکان وجود دارد که ریشه ها در حین رشد شروع به تداخل با شستشو یا زهکشی معمولی در سیستم کنند، شما هیچ گزینه دیگری جز اصلاح موقعیت آنها نخواهید داشت - اگر مراقب نباشید می توانید به طور تصادفی به آنها آسیب بزنید.

حفظ رطوبت کافی در سیستم ریشه گیاه بسیار مهم است. رطوبت کم می تواند باعث خشک شدن ریشه شود و مرگ ریشه اجتناب ناپذیر است. همچنین به یاد داشته باشید که ریشه ها را در آب ایستاده غوطه ور نکنید، زیرا ممکن است در اثر کمبود اکسیژن بمیرند. اگر ریشه خشک باشد، چروکیده باشد، گاهی اوقات پوسیدگی شروع می شود، مرگ ریشه قابل مشاهده است. اگر ریشه های گیاه بمیرند، فرصتی برای زنده کردن آنها وجود نخواهد داشت. اگر آسیب ریشه شدید باشد، خطر از دست دادن محصول خود را دارید.

سوالات:
1. توابع ریشه
2. انواع ریشه
3. انواع سیستم ریشه
4. مناطق ریشه
5. اصلاح ریشه ها
6. فرآیندهای زندگی در ریشه

1. توابع ریشه
ریشهاندام زیرزمینی گیاه است.
وظایف اصلی ریشه:
- حمایت: ریشه ها گیاه را در خاک ثابت می کنند و آن را در طول عمر خود نگه می دارند.
- مغذی: گیاه از طریق ریشه آب با مواد معدنی و آلی محلول دریافت می کند.
- ذخیره سازی: برخی از ریشه ها می توانند مواد مغذی را جمع آوری کنند.

2. انواع ریشه

ریشه های اصلی، فرعی و جانبی وجود دارد. وقتی بذر جوانه می زند ابتدا ریشه جوانه ای ظاهر می شود که به ریشه اصلی تبدیل می شود. ممکن است ریشه های فرعی روی ساقه ها ظاهر شود. ریشه های جانبی از ریشه های اصلی و فرعی گسترش می یابند. ریشه های فرعی تغذیه اضافی را برای گیاه فراهم می کنند و عملکرد مکانیکی را انجام می دهند. به عنوان مثال، گوجه‌فرنگی و سیب‌زمینی هنگام تپه‌ریزی رشد کنید.

3. انواع سیستم ریشه

ریشه یک گیاه سیستم ریشه است. سیستم ریشه میله ای و فیبری است. در سیستم ریشه شیر، ریشه اصلی به خوبی توسعه یافته است. بیشتر گیاهان دو لپه ای (چغندر، هویج) را دارد. در گیاهان چند ساله، ریشه اصلی ممکن است بمیرد و تغذیه به قیمت ریشه های جانبی اتفاق می افتد، بنابراین ریشه اصلی فقط در گیاهان جوان قابل ردیابی است.

سیستم ریشه فیبری فقط توسط ریشه های فرعی و جانبی تشکیل می شود. ریشه اصلی ندارد. گیاهان تک لپه ای، به عنوان مثال، غلات، پیاز، چنین سیستمی دارند.

سیستم های ریشه ای فضای زیادی را در خاک اشغال می کنند. به عنوان مثال، در چاودار، ریشه ها در عرض 1-1.5 متر گسترش یافته و به عمق 2 متر نفوذ می کنند.

4. مناطق ریشه
در یک ریشه جوان، مناطق زیر قابل تشخیص هستند: کلاهک ریشه، منطقه تقسیم، منطقه رشد، منطقه جذب.

کلاهک ریشه رنگ تیره تری دارد، این همان نوک ریشه است. سلول های کلاهک ریشه از نوک ریشه در برابر آسیب مواد جامد خاک محافظت می کنند. سلول های کلاهک توسط بافت پوششی تشکیل شده و دائماً به روز می شوند.

منطقه مکش دارای موهای ریشه بسیاری است که سلول های درازی به طول بیش از 10 میلی متر نیستند. این منطقه شبیه یک توپ است، زیرا. موهای ریشه بسیار کوچک هستند. سلول های موی ریشه مانند سایر سلول ها دارای سیتوپلاسم، هسته و واکوئل هایی با شیره سلولی هستند. این سلول ها عمر کوتاهی دارند، به سرعت می میرند و به جای آنها سلول های جدید از سلول های سطحی جوان تر که نزدیک به نوک ریشه قرار دارند تشکیل می شوند. وظیفه موهای ریشه جذب آب با مواد مغذی محلول است. منطقه جذب به دلیل تجدید سلول دائما در حال حرکت است. ظریف است و در حین پیوند به راحتی آسیب می بیند. در اینجا سلول های بافت اصلی هستند.

محل . در بالای مکش قرار دارد، موهای ریشه ندارد، سطح آن با بافت پوششی پوشیده شده است و بافت رسانا در ضخامت آن قرار دارد. سلول های ناحیه هدایت رگ هایی هستند که از طریق آنها آب با مواد محلول به ساقه و برگ می رود. سلول های آوندی نیز وجود دارد که از طریق آنها مواد آلی از برگ ها وارد ریشه می شود.

کل ریشه با سلول های بافت مکانیکی پوشیده شده است که استحکام و کشش ریشه را تضمین می کند. سلول ها دراز هستند، با یک پوسته ضخیم پوشیده شده و پر از هوا هستند.

5. اصلاح ریشه ها

عمق نفوذ ریشه ها به خاک بستگی به شرایطی دارد که گیاهان در آن قرار دارند. طول ریشه ها تحت تأثیر رطوبت، ترکیب خاک، منجمد دائمی است.

ریشه های بلند در گیاهان در مکان های خشک تشکیل می شود. این امر به ویژه در مورد گیاهان بیابانی صادق است. بنابراین، در خار شتر، طول سیستم ریشه به 15-25 متر می رسد. در گندم در مزارع غیر آبی طول ریشه ها تا 2.5 متر و در مزارع آبی 50 سانتی متر می رسد و تراکم آنها افزایش می یابد.

منجمد دائمی رشد ریشه را در عمق محدود می کند. به عنوان مثال، در تاندرا، ریشه یک توس کوتوله تنها 20 سانتی متر است، ریشه ها سطحی، منشعب هستند.

در روند سازگاری با شرایط محیطی، ریشه گیاهان تغییر کرده و شروع به انجام عملکردهای اضافی کردند.

1. غده های ریشه به جای میوه ها به عنوان ذخیره مواد مغذی عمل می کنند. چنین غده هایی در نتیجه ضخیم شدن ریشه های جانبی یا فرعی ایجاد می شوند. مثلا گل محمدی.

2. محصولات ریشه - اصلاحات ریشه اصلی در گیاهانی مانند هویج، شلغم، چغندر. گیاهان ریشه از قسمت پایین ساقه و قسمت بالایی ریشه اصلی تشکیل می شوند. بر خلاف میوه ها دانه ندارند. گیاهان ریشه دار دارای گیاهان دو ساله هستند. در سال اول زندگی، آنها شکوفا نمی شوند و مواد مغذی زیادی در محصولات ریشه جمع می کنند. در دوم - آنها با استفاده از مواد مغذی انباشته شده به سرعت شکوفا می شوند و میوه ها و دانه ها را تشکیل می دهند.

3. ریشه های چسبنده (مکنده) - سرخک آدنکس که در گیاهان مناطق گرمسیری ایجاد می شود. آنها به شما امکان می دهند به تکیه گاه های عمودی (به دیوار، صخره، تنه درخت) بچسبید و شاخ و برگ را به نور بیاورید. یک مثال می تواند پیچک و کلماتیس باشد.

4. گره های باکتریایی. ریشه های جانبی شبدر، لوپین، یونجه به طور عجیبی تغییر می کند. باکتری ها در ریشه های جانبی جوان مستقر می شوند که به جذب نیتروژن گازی از هوای خاک کمک می کند. چنین ریشه هایی به شکل گره در می آیند. به لطف این باکتری ها، این گیاهان می توانند در خاک های فقیر از نیتروژن زندگی کنند و آنها را بارورتر کنند.

5. ریشه های هوایی در گیاهانی که در جنگل های مرطوب استوایی و استوایی رشد می کنند تشکیل می شود. چنین ریشه هایی آویزان می شوند و آب باران را از هوا جذب می کنند - آنها در ارکیده ها، بروملیادها، برخی سرخس ها، هیولاها یافت می شوند.

ریشه های هوائی ریشه های فرعی هستند که روی شاخه های درختان ایجاد می شوند و به زمین می رسند. در بانیان، فیکوس رخ می دهد.

6. ریشه های پاجوش. گیاهانی که در ناحیه بین جزر و مدی رشد می کنند، ریشه های خمیده ایجاد می کنند. آنها در بالای آب، شاخه های بزرگ برگ را روی زمین گل آلود ناپایدار نگه می دارند.

7. ریشه های تنفسی در گیاهانی که فاقد اکسیژن برای تنفس هستند تشکیل می شود. گیاهان در مکان های بیش از حد مرطوب رشد می کنند - در باتلاق های باتلاقی، پساب ها، مصب دریا. ریشه ها به صورت عمودی به سمت بالا رشد می کنند و به سطح می آیند و هوا را جذب می کنند. به عنوان مثال می توان به بید شکننده، سرو باتلاقی، جنگل های حرا اشاره کرد.

6. فرآیندهای زندگی در ریشه

1 - جذب آب توسط ریشه

جذب آب توسط موهای ریشه از محلول غذایی خاک و هدایت آن از طریق سلول های قشر اولیه به دلیل اختلاف فشار و اسمز اتفاق می افتد. فشار اسمزی در سلول ها باعث نفوذ مواد معدنی به داخل سلول ها می شود، زیرا. میزان نمک آنها کمتر از خاک است. به شدت جذب آب توسط موهای ریشه، نیروی مکش می گویند. اگر غلظت مواد در محلول غذایی خاک بیشتر از داخل سلول باشد، آب از سلول ها خارج می شود و پلاسمولیز رخ می دهد - گیاهان پژمرده می شوند. این پدیده در شرایط خاک خشک و همچنین با استفاده بیش از حد از کودهای معدنی مشاهده می شود. فشار ریشه را می توان با یک سری آزمایش تایید کرد.

گیاهی که ریشه دارد در یک لیوان آب می افتد. روی آب برای محافظت از تبخیر، یک لایه نازک روغن نباتی بریزید و سطح آن را علامت بزنید. بعد از یک یا دو روز، آب مخزن به زیر علامت سقوط کرد. در نتیجه، ریشه ها آب را مکیده و آن را به سمت برگ ها رساندند.

هدف: کشف عملکرد اصلی ریشه.

ساقه گیاه را قطع می کنیم و یک کنده به ارتفاع 2-3 سانتی متر باقی می گذاریم و یک لوله لاستیکی به طول 3 سانتی متر روی کنده می گذاریم و یک لوله شیشه ای خمیده به ارتفاع 20-25 سانتی متر در انتهای بالایی قرار می دهیم. لوله شیشه ای بالا می رود و به بیرون جریان می یابد. این ثابت می کند که ریشه آب را از خاک به ساقه جذب می کند.

هدف: کشف اینکه چگونه دما بر عملکرد ریشه تأثیر می گذارد.

یک لیوان باید با آب گرم (+17-18ºС) و دیگری با آب سرد (+1-2ºС) باشد. در مورد اول، آب به وفور آزاد می شود، در مورد دوم - کم، یا کاملا متوقف می شود. این گواه بر این است که دما تأثیر قوی بر عملکرد ریشه دارد.

آب گرم به طور فعال توسط ریشه ها جذب می شود. فشار ریشه افزایش می یابد.

آب سرد به خوبی توسط ریشه جذب نمی شود. در این حالت فشار ریشه کاهش می یابد.

2 - تغذیه معدنی

نقش فیزیولوژیکی مواد معدنی بسیار زیاد است. آنها اساس سنتز ترکیبات آلی هستند و مستقیماً بر متابولیسم تأثیر می گذارند. به عنوان کاتالیزور برای واکنش های بیوشیمیایی عمل می کند. بر تورگور سلول و نفوذپذیری پروتوپلاسم تأثیر می گذارد. مراکز پدیده های الکتریکی و رادیواکتیو در موجودات گیاهی هستند. با کمک ریشه، تغذیه معدنی گیاه انجام می شود.

3 - تنفس ریشه

برای رشد و نمو طبیعی گیاه لازم است هوای تازه وارد ریشه شود.

هدف: بررسی وجود تنفس در ریشه ها.

بیایید دو ظرف یکسان با آب بگیریم. ما نهال های در حال رشد را در هر ظرف قرار می دهیم. آب یکی از رگ ها را هر روز با استفاده از تفنگ اسپری با هوا اشباع می کنیم. روی سطح آب در ظرف دوم، یک لایه نازک روغن گیاهی بریزید، زیرا جریان هوا را در آب به تاخیر می اندازد. پس از مدتی رشد گیاه در ظرف دوم متوقف می شود، پژمرده می شود و در نهایت می میرد. مرگ گیاه به دلیل کمبود هوای لازم برای تنفس ریشه رخ می دهد.

ثابت شده است که رشد طبیعی گیاهان تنها در حضور سه ماده در محلول غذایی - نیتروژن، فسفر و گوگرد و چهار فلز - پتاسیم، منیزیم، کلسیم و آهن امکان پذیر است. هر یک از این عناصر دارای ارزش فردی هستند و نمی توان آنها را با دیگری جایگزین کرد. اینها عناصر درشت مغذی هستند، غلظت آنها در گیاه 10-2-10٪ است. برای رشد طبیعی گیاهان، عناصر ریز مورد نیاز است که غلظت آنها در سلول 10-5-10-3٪ است. اینها بور، کبالت، مس، روی، منگنز، مولیبدن و غیره هستند. همه این عناصر در خاک یافت می شوند، اما گاهی اوقات به مقدار کافی. بنابراین از کودهای معدنی و آلی به خاک استفاده می شود.

اگر محیط اطراف ریشه ها دارای تمام مواد مغذی لازم باشد، گیاه به طور طبیعی رشد می کند و رشد می کند. خاک برای اکثر گیاهان چنین محیطی است.

ویژگی های سیستم ریشه به عنوان اندام جذب آب.آره. سابینین با تجزیه و تحلیل فعالیت جذبی سیستم ریشه، توجه را به این واقعیت جلب کرد که سرعت حرکت آب در خاک بسیار کم است. به دلیل انتشار، رطوبت در خاک بیش از 1 سانتی متر در روز حرکت نمی کند. در حال حاضر با جذب آب به میزان 1 میلی گرم در (ساعت * سانتی متر مربع)، خشک شدن خاک به سرعت شروع می شود. بنابراین در خاک این آب نیست که به سمت ریشه حرکت می کند، بلکه ریشه است که در روند رشد به سمت آب حرکت می کند. در. ماکسیموف در این مورد به طور بسیار مجازی نوشت: "برخلاف تصور رایج ، سیستم ریشه به هیچ وجه در یک منطقه خاص از خاک ثابت نیست ، اما همیشه در آن به جلو و جلو می رود ، مانند یک بزرگ. گله ای از حیوانات کوچک در حال نقب زدن، هر دانه شنی را که به آن برخورد می کند «مکیده» و به اصطلاح، نازک ترین لایه های آبی که او را می پوشاند، از او «می لیسند».

این شرایط سازماندهی خاص سیستم ریشه - اندازه بزرگ و انشعاب قوی آن را از پیش تعیین می کند. سطح کل ریشه ها معمولاً 130-140 برابر از سطح اندام های بالای زمین فراتر می رود. در حال حاضر در یک نهال یک ساله یک درخت سیب، 5-7 راسته انشعاب ریشه با طول کل 250 متر و با موهای ریشه حدود 3 کیلومتر تشکیل می شود. در گیاهان بالغ، سیستم ریشه در ده ها کیلومتر اندازه گیری می شود. تراکم ریشه گیاهان چوبی و علفی در لایه زراعی به 0.3-5 سانتی متر در هر سانتی متر مکعب خاک می رسد، در حالی که 0.1-1 سانتی متر بر سانتی متر مکعب برای تغذیه موفق نیتروژن کافی است.

توانایی منحصر به فرد ریشه ها برای ایجاد حجم های جدید خاک، با خشک کردن فضاهای مجاور آنها، با وجود تعداد زیادی از نقاط رشد همراه است (بافت های مریستمی 10٪ از جرم ریشه را در ساقه تشکیل می دهند. - فقط 1٪، سرعت بالای فرآیندهای رشد (1-10 سانتی متر در روز) و هیدروتروپیسم مثبت. موهای ریشه شعاع موثر ریشه را افزایش می دهند. موهای ریشه تنها در صورتی نقش بسزایی در تامین آب و مواد معدنی گیاهان دارند که از انتشار آنها به سطح ریشه جلوگیری شود. در کشت آبی، موهای ریشه معمولاً تشکیل نمی شوند.

بنابراین، عامل تعیین کننده برای عملکرد سیستم ریشه به عنوان اندام جذب کننده آب، طول کل یا سطح جذب آن نیست، بلکه یک ویژگی پویا است - سرعت رشد نئوپلاسم و ریشهدر گیاه چاودار که در شرایط مصنوعی رشد می کند، طول کل ریشه ها 5 کیلومتر در روز افزایش می یابد. با این حال، در یک بیوژئوسنوز با تراکم گیاهی بالا، اندازه سیستم ریشه بسیار کوچکتر است. کمبود رطوبت در خاک باعث ممانعت از رشد اندام های روی زمین می شود در حالی که ابتدا می توان رشد سیستم ریشه را تحریک کرد. مطالعه گیاهان علفی و چوبی نشان داد که کمبود آب و هوادهی خوب خاک باعث ایجاد سیستم ریشه قوی تر و نفوذ آن به لایه های عمیق تر نیمرخ خاک می شود. این یک واکنش دفاعی گیاهان با هدف به دست آوردن آب است. باید در نظر داشت که با کمبود آب، رشد ریشه در امتداد گرادیان رطوبت است و نه گرانش. در شرایط خشک، یک سیستم ریشه 3-4 برابر بزرگتر از سیستم های مرطوب تشکیل می شود. در طول خشکسالی ابتدا رشد شاخه ها و سپس ریشه ها مهار می شود. افزایش رشد سیستم ریشه بر رشد توده های زیرزمینی و بهره وری گیاه تأثیر منفی می گذارد. نسبت بهینه توده زمینی و زیرزمینی با تامین آب کافی و تغذیه محصولات کشاورزی تامین می شود و کلید بهره وری بالای آنها می باشد.

ویژگی های ساختار تشریحی ریشه، باعث عملکرد جذبی می شود.شناخته شده است که ریشه به چهار ناحیه تقسیم می شود (شکل 8): تقسیم سلولی، کشش، جذب (یا موهای ریشه)، و رسانا (یا ناحیه چوب پنبه).

برنج. 8 ساختار ریشه:

الف - مناطق ریشه: 1 - کلاهک ریشه. 2 - منطقه تقسیم سلولی. 3 - منطقه ازدیاد طول سلول. 4 - منطقه تمایز سلولی (منطقه موهای ریشه). 5 - منطقه چوب پنبه (منطقه انجام)؛ ب - مقطع: 1 - ریشه مو; 2 - پوست اولیه; 3 - اندودرم 4 - دور چرخه; 5 - لوله های غربال; 6 - رگ

منطقه تقسیم سلولیکه توسط کلاهک ریشه محافظت می شود، به مقدار کمی آب نیاز دارد، سلول ها با هسته های ریشه، اشباع بالای سیتوپلاسم، عدم وجود واکوئل و ساختار اولیه غشای سلولی مشخص می شوند. پتانسیل آب آنها عمدتاً توسط پتانسیل ماتریس تعیین می شود ، یعنی توانایی متورم کردن کلوئیدهای پروتوپلاسم و دیواره سلولی (- = - m).

جذب آب به شدت شروع می شود مناطق کششیدر اینجا یک نئوپلاسم تقویت شده از پروتئین های سیتوپلاسمی وجود دارد (محتوای آنها در هر سلول 1.5-2 برابر افزایش می یابد) که امکان اتصال به آب ماتریکس را افزایش می دهد. افزایش قابل توجهی در حجم سلول به دلیل تشکیل یک واکوئل مرکزی بزرگ به دست می آید که به عنوان مخزن مواد فعال اسمزی عمل می کند. اینگونه است که دومین جزء پتانسیل آب - اسمزی - ظاهر می شود. همزمان با افزایش حجم، نرم شدن و کشیدگی غشای سلولی مشاهده می شود. به دلیل خاصیت ارتجاعی، در برابر جذب آب مقاومت نمی کنند. بنابراین، پتانسیل آب با مجموع پتانسیل های ماتریس و اسمزی تعیین می شود: - = (- m) + (- π) و توانایی عظیمی را برای جذب آب فراهم می کند. محتوای آب در هر سلول از (1-5)*10-8 2 در ناحیه تقسیم به (6-35)*10-8 2 در صورت کشیده شدن افزایش می یابد.

ناحیه ریشه مومنطقه اصلی جذب ریشه است که آب را به کانال حمل و نقل طولانی هدایت می کند. اپیبلما ریشه های جوان را می پوشاند. از یک لایه سلول تشکیل شده است. دیواره های بیرونی سلول های اپیبلما کوتیکول یا موم ندارند، بنابراین به خوبی برای دریافت آب سازگار هستند. برخی از سلول های اپیبلما کشیده شده و به موهای ریشه تبدیل می شوند. در نتیجه، اپیبلما به عنوان یک بافت جذب کننده ناهمگن است. به لطف موهای ریشه، سطح ریشه در تماس با خاک 10-15 برابر افزایش می یابد. علاوه بر این، پروتئین های انتقالی واقع در پلاسمالمای ریشه مو نسبت به سایر سلول ها فعال تر هستند. پلاسمودسماتای ​​بیشتری از موهای ریشه به سلول های اگزودرم می روند. موهای ریشه چندین روز زنده می مانند و سپس می میرند. به جای آنها، موارد جدید در قسمت بالایی منطقه ازدیاد طول تشکیل می شود. به تدریج، با رشد ریشه، اپیبلم با چوب پنبه جایگزین می شود. واکوئل شدن قوی سلول ها در ناحیه مکش (با و بدون موهای ریشه)، درجه بالای توسعه ساختارهای غشایی و انبساط محدود دیواره های سلولی که تشکیل را تکمیل کرده اند به عنوان مکانیسم تنظیم اسمزی انتقال آب عمل می کنند، در حالی که همراه با نیروهای اسمزی فشار هیدرواستاتیک توسعه یافته (Ψ р) از اهمیت بالایی برخوردار است. بنابراین –Ψ = (-Ψ π) + Ψ р.

عملکرد جذب منطقه رساناریشه ها به دلیل چوب پنبه شدن بافت های پوششی به طور قابل توجهی کاهش می یابد. با این حال، قسمت چوب پنبه ای ریشه نیز می تواند آب را جذب کند. این برای گیاهان چند ساله اهمیت ویژه ای دارد. در گیاهان مبتلا به میکوریزا، دومی به عنوان یک سطح جذب اضافی به ویژه در قسمت های قدیمی ریشه عمل می کند.

مکانیسم جریان آب از خاک به ریشه. تقریباً تمام آب جذب شده توسط گیاه از طریق ریشه وارد آن می شود. فقط مقدار کمی آب توسط اندام های بالای زمینی گیاهان جذب می شود. برای ورود آب به ریشه، پتانسیل آبی خاک باید بیشتر از پتانسیل آبی ریشه باشد. یعنی باید وجود داشته باشد گرادیان پتانسیل آببین محلول خاک و سلول های ریشه

مقدار پتانسیل آب خاک با عبارت زیر تعیین می شود:

پست Ψ. \u003d P - π خوب. - من پست ،

که در آن P، π ref، m ref - فشار هیدرواستاتیک، اسمزی و ماتریکس در خاک. ارزش پست Ψ. بسته به نوع خاک و شرایط محیطی بسیار متفاوت است. پس از بارندگی پتانسیل آبی خاک به صفر می رسد و آب به راحتی وارد ریشه می شود. با خشک شدن خاک پتانسیل آبی آن کاهش می یابد (منفی می شود). زمانی که پتانسیل آبی خاک کمتر از پتانسیل آبی سلول های ریشه باشد، گیاهان پژمرده می شوند. این درجه از رطوبت خاک نامیده می شود رطوبت پژمرده. برای خاک های مختلف، متفاوت است: برای ماسه - 1.3٪، برای لوم - 14.5٪. پژمردگی ثابت گیاهان اغلب در خاک Ψ رخ می دهد. به زیر 1.5 مگاپاسکال می رسد. در این شرایط هیچ گیاهی نمی تواند از خاک آب بگیرد. می‌توان در نظر گرفت که مزوفیت‌ها به خوبی از نظر آب تامین می‌شوند. زیر 0.5 مگاپاسکال نمی افتد. تحت شرایط طبیعی، و همچنین هنگام رشد گیاهان فردی بدون آبیاری در منطقه آب و هوایی متوسط ​​Ψ خاک. در محدوده 0.5- تا 1.2- مگاپاسکال در نوسان است. در این شرایط، آب بدون کاهش محسوس در سرعت جذب و سرکوب رشد، در دسترس گیاهان باقی می‌ماند.

شیب پتانسیل آب بین سلول های خاک و ریشه توسط دو مکانیسم ایجاد می شود. اولاً به دلیل جذب فعال مواد از خاک توسط سلول ها و ثانیاً به دلیل تبخیر آب از برگ ها. در نتیجه این دو فرآیند، غلظت شیره سلولی در سلول های ریشه افزایش می یابد. هر چه میزان اشباع سلول ها از آب کمتر باشد، پتانسیل آب آن ها کمتر (منفی تر) است. جریان آب به داخل ریشه به سمت پتانسیل آبی منفی تر می رود.

سوالات:
1. توابع ریشه
2. انواع ریشه
3. انواع سیستم ریشه
4. مناطق ریشه
5. اصلاح ریشه ها
6. فرآیندهای زندگی در ریشه

1. توابع ریشه
ریشهاندام زیرزمینی گیاه است.
وظایف اصلی ریشه:
- حمایت: ریشه ها گیاه را در خاک ثابت می کنند و آن را در طول عمر خود نگه می دارند.
- مغذی: گیاه از طریق ریشه آب با مواد معدنی و آلی محلول دریافت می کند.
- ذخیره سازی: برخی از ریشه ها می توانند مواد مغذی را جمع آوری کنند.

2. انواع ریشه

ریشه های اصلی، فرعی و جانبی وجود دارد. وقتی بذر جوانه می زند ابتدا ریشه جوانه ای ظاهر می شود که به ریشه اصلی تبدیل می شود. ممکن است ریشه های فرعی روی ساقه ها ظاهر شود. ریشه های جانبی از ریشه های اصلی و فرعی گسترش می یابند. ریشه های فرعی تغذیه اضافی را برای گیاه فراهم می کنند و عملکرد مکانیکی را انجام می دهند. به عنوان مثال، گوجه‌فرنگی و سیب‌زمینی هنگام تپه‌ریزی رشد کنید.

3. انواع سیستم ریشه

ریشه یک گیاه سیستم ریشه است. سیستم ریشه میله ای و فیبری است. در سیستم ریشه شیر، ریشه اصلی به خوبی توسعه یافته است. بیشتر گیاهان دو لپه ای (چغندر، هویج) را دارد. در گیاهان چند ساله، ریشه اصلی ممکن است بمیرد و تغذیه به قیمت ریشه های جانبی اتفاق می افتد، بنابراین ریشه اصلی فقط در گیاهان جوان قابل ردیابی است.

سیستم ریشه فیبری فقط توسط ریشه های فرعی و جانبی تشکیل می شود. ریشه اصلی ندارد. گیاهان تک لپه ای، به عنوان مثال، غلات، پیاز، چنین سیستمی دارند.

سیستم های ریشه ای فضای زیادی را در خاک اشغال می کنند. به عنوان مثال، در چاودار، ریشه ها در عرض 1-1.5 متر گسترش یافته و به عمق 2 متر نفوذ می کنند.

4. مناطق ریشه
در یک ریشه جوان، مناطق زیر قابل تشخیص هستند: کلاهک ریشه، منطقه تقسیم، منطقه رشد، منطقه جذب.

کلاهک ریشه رنگ تیره تری دارد، این همان نوک ریشه است. سلول های کلاهک ریشه از نوک ریشه در برابر آسیب مواد جامد خاک محافظت می کنند. سلول های کلاهک توسط بافت پوششی تشکیل شده و دائماً به روز می شوند.

منطقه مکش دارای موهای ریشه بسیاری است که سلول های درازی به طول بیش از 10 میلی متر نیستند. این منطقه شبیه یک توپ است، زیرا. موهای ریشه بسیار کوچک هستند. سلول های موی ریشه مانند سایر سلول ها دارای سیتوپلاسم، هسته و واکوئل هایی با شیره سلولی هستند. این سلول ها عمر کوتاهی دارند، به سرعت می میرند و به جای آنها سلول های جدید از سلول های سطحی جوان تر که نزدیک به نوک ریشه قرار دارند تشکیل می شوند. وظیفه موهای ریشه جذب آب با مواد مغذی محلول است. منطقه جذب به دلیل تجدید سلول دائما در حال حرکت است. ظریف است و در حین پیوند به راحتی آسیب می بیند. در اینجا سلول های بافت اصلی هستند.

محل . در بالای مکش قرار دارد، موهای ریشه ندارد، سطح آن با بافت پوششی پوشیده شده است و بافت رسانا در ضخامت آن قرار دارد. سلول های ناحیه هدایت رگ هایی هستند که از طریق آنها آب با مواد محلول به ساقه و برگ می رود. سلول های آوندی نیز وجود دارد که از طریق آنها مواد آلی از برگ ها وارد ریشه می شود.

کل ریشه با سلول های بافت مکانیکی پوشیده شده است که استحکام و کشش ریشه را تضمین می کند. سلول ها دراز هستند، با یک پوسته ضخیم پوشیده شده و پر از هوا هستند.

5. اصلاح ریشه ها

عمق نفوذ ریشه ها به خاک بستگی به شرایطی دارد که گیاهان در آن قرار دارند. طول ریشه ها تحت تأثیر رطوبت، ترکیب خاک، منجمد دائمی است.

ریشه های بلند در گیاهان در مکان های خشک تشکیل می شود. این امر به ویژه در مورد گیاهان بیابانی صادق است. بنابراین، در خار شتر، طول سیستم ریشه به 15-25 متر می رسد. در گندم در مزارع غیر آبی طول ریشه ها تا 2.5 متر و در مزارع آبی 50 سانتی متر می رسد و تراکم آنها افزایش می یابد.

منجمد دائمی رشد ریشه را در عمق محدود می کند. به عنوان مثال، در تاندرا، ریشه یک توس کوتوله تنها 20 سانتی متر است، ریشه ها سطحی، منشعب هستند.

در روند سازگاری با شرایط محیطی، ریشه گیاهان تغییر کرده و شروع به انجام عملکردهای اضافی کردند.

1. غده های ریشه به جای میوه ها به عنوان ذخیره مواد مغذی عمل می کنند. چنین غده هایی در نتیجه ضخیم شدن ریشه های جانبی یا فرعی ایجاد می شوند. مثلا گل محمدی.

2. محصولات ریشه - اصلاحات ریشه اصلی در گیاهانی مانند هویج، شلغم، چغندر. گیاهان ریشه از قسمت پایین ساقه و قسمت بالایی ریشه اصلی تشکیل می شوند. بر خلاف میوه ها دانه ندارند. گیاهان ریشه دار دارای گیاهان دو ساله هستند. در سال اول زندگی، آنها شکوفا نمی شوند و مواد مغذی زیادی در محصولات ریشه جمع می کنند. در دوم - آنها با استفاده از مواد مغذی انباشته شده به سرعت شکوفا می شوند و میوه ها و دانه ها را تشکیل می دهند.

3. ریشه های چسبنده (مکنده) - سرخک آدنکس که در گیاهان مناطق گرمسیری ایجاد می شود. آنها به شما امکان می دهند به تکیه گاه های عمودی (به دیوار، صخره، تنه درخت) بچسبید و شاخ و برگ را به نور بیاورید. یک مثال می تواند پیچک و کلماتیس باشد.

4. گره های باکتریایی. ریشه های جانبی شبدر، لوپین، یونجه به طور عجیبی تغییر می کند. باکتری ها در ریشه های جانبی جوان مستقر می شوند که به جذب نیتروژن گازی از هوای خاک کمک می کند. چنین ریشه هایی به شکل گره در می آیند. به لطف این باکتری ها، این گیاهان می توانند در خاک های فقیر از نیتروژن زندگی کنند و آنها را بارورتر کنند.

5. ریشه های هوایی در گیاهانی که در جنگل های مرطوب استوایی و استوایی رشد می کنند تشکیل می شود. چنین ریشه هایی آویزان می شوند و آب باران را از هوا جذب می کنند - آنها در ارکیده ها، بروملیادها، برخی سرخس ها، هیولاها یافت می شوند.

ریشه های هوائی ریشه های فرعی هستند که روی شاخه های درختان ایجاد می شوند و به زمین می رسند. در بانیان، فیکوس رخ می دهد.

6. ریشه های پاجوش. گیاهانی که در ناحیه بین جزر و مدی رشد می کنند، ریشه های خمیده ایجاد می کنند. آنها در بالای آب، شاخه های بزرگ برگ را روی زمین گل آلود ناپایدار نگه می دارند.

7. ریشه های تنفسی در گیاهانی که فاقد اکسیژن برای تنفس هستند تشکیل می شود. گیاهان در مکان های بیش از حد مرطوب رشد می کنند - در باتلاق های باتلاقی، پساب ها، مصب دریا. ریشه ها به صورت عمودی به سمت بالا رشد می کنند و به سطح می آیند و هوا را جذب می کنند. به عنوان مثال می توان به بید شکننده، سرو باتلاقی، جنگل های حرا اشاره کرد.

6. فرآیندهای زندگی در ریشه

1 - جذب آب توسط ریشه

جذب آب توسط موهای ریشه از محلول غذایی خاک و هدایت آن از طریق سلول های قشر اولیه به دلیل اختلاف فشار و اسمز اتفاق می افتد. فشار اسمزی در سلول ها باعث نفوذ مواد معدنی به داخل سلول ها می شود، زیرا. میزان نمک آنها کمتر از خاک است. به شدت جذب آب توسط موهای ریشه، نیروی مکش می گویند. اگر غلظت مواد در محلول غذایی خاک بیشتر از داخل سلول باشد، آب از سلول ها خارج می شود و پلاسمولیز رخ می دهد - گیاهان پژمرده می شوند. این پدیده در شرایط خاک خشک و همچنین با استفاده بیش از حد از کودهای معدنی مشاهده می شود. فشار ریشه را می توان با یک سری آزمایش تایید کرد.

گیاهی که ریشه دارد در یک لیوان آب می افتد. روی آب برای محافظت از تبخیر، یک لایه نازک روغن نباتی بریزید و سطح آن را علامت بزنید. بعد از یک یا دو روز، آب مخزن به زیر علامت سقوط کرد. در نتیجه، ریشه ها آب را مکیده و آن را به سمت برگ ها رساندند.

هدف: کشف عملکرد اصلی ریشه.

ساقه گیاه را قطع می کنیم و یک کنده به ارتفاع 2-3 سانتی متر باقی می گذاریم و یک لوله لاستیکی به طول 3 سانتی متر روی کنده می گذاریم و یک لوله شیشه ای خمیده به ارتفاع 20-25 سانتی متر در انتهای بالایی قرار می دهیم. لوله شیشه ای بالا می رود و به بیرون جریان می یابد. این ثابت می کند که ریشه آب را از خاک به ساقه جذب می کند.

هدف: کشف اینکه چگونه دما بر عملکرد ریشه تأثیر می گذارد.

یک لیوان باید با آب گرم (+17-18ºС) و دیگری با آب سرد (+1-2ºС) باشد. در مورد اول، آب به وفور آزاد می شود، در مورد دوم - کم، یا کاملا متوقف می شود. این گواه بر این است که دما تأثیر قوی بر عملکرد ریشه دارد.

آب گرم به طور فعال توسط ریشه ها جذب می شود. فشار ریشه افزایش می یابد.

آب سرد به خوبی توسط ریشه جذب نمی شود. در این حالت فشار ریشه کاهش می یابد.

2 - تغذیه معدنی

نقش فیزیولوژیکی مواد معدنی بسیار زیاد است. آنها اساس سنتز ترکیبات آلی هستند و مستقیماً بر متابولیسم تأثیر می گذارند. به عنوان کاتالیزور برای واکنش های بیوشیمیایی عمل می کند. بر تورگور سلول و نفوذپذیری پروتوپلاسم تأثیر می گذارد. مراکز پدیده های الکتریکی و رادیواکتیو در موجودات گیاهی هستند. با کمک ریشه، تغذیه معدنی گیاه انجام می شود.

3 - تنفس ریشه

برای رشد و نمو طبیعی گیاه لازم است هوای تازه وارد ریشه شود.

هدف: بررسی وجود تنفس در ریشه ها.

بیایید دو ظرف یکسان با آب بگیریم. ما نهال های در حال رشد را در هر ظرف قرار می دهیم. آب یکی از رگ ها را هر روز با استفاده از تفنگ اسپری با هوا اشباع می کنیم. روی سطح آب در ظرف دوم، یک لایه نازک روغن گیاهی بریزید، زیرا جریان هوا را در آب به تاخیر می اندازد. پس از مدتی رشد گیاه در ظرف دوم متوقف می شود، پژمرده می شود و در نهایت می میرد. مرگ گیاه به دلیل کمبود هوای لازم برای تنفس ریشه رخ می دهد.

ثابت شده است که رشد طبیعی گیاهان تنها در حضور سه ماده در محلول غذایی - نیتروژن، فسفر و گوگرد و چهار فلز - پتاسیم، منیزیم، کلسیم و آهن امکان پذیر است. هر یک از این عناصر دارای ارزش فردی هستند و نمی توان آنها را با دیگری جایگزین کرد. اینها عناصر درشت مغذی هستند، غلظت آنها در گیاه 10-2-10٪ است. برای رشد طبیعی گیاهان، عناصر ریز مورد نیاز است که غلظت آنها در سلول 10-5-10-3٪ است. اینها بور، کبالت، مس، روی، منگنز، مولیبدن و غیره هستند. همه این عناصر در خاک یافت می شوند، اما گاهی اوقات به مقدار کافی. بنابراین از کودهای معدنی و آلی به خاک استفاده می شود.

اگر محیط اطراف ریشه ها دارای تمام مواد مغذی لازم باشد، گیاه به طور طبیعی رشد می کند و رشد می کند. خاک برای اکثر گیاهان چنین محیطی است.

تبادل آب در گیاهان شامل سه مرحله است: 1) جذب آب توسط ریشه، 2) حرکت آن از طریق آوندها، 3) تعرق، یعنی تبخیر آب توسط برگ. هر یک از این مراحل به نوبه خود شامل چندین فرآیند مرتبط با یکدیگر است.

اگرچه مقدار کمی آب نیز می تواند توسط اندام های هوایی گیاهان جذب شود، اما تقریباً تمام آب و املاح معدنی از طریق سیستم ریشه از خاک وارد بدن گیاهان عالی می شود.

وظیفه اصلی ریشه جذب آب از خاک با مواد معدنی محلول در آن است.

منطقه شدیدترین جذب آب با منطقه رشد موهای ریشه همزمان است، به همین دلیل سطح جذب ریشه افزایش می یابد. به عنوان مثال، یک گیاه چاودار 4 ماهه که در شرایط بهینه رشد کرده است، به طور متوسط ​​13800000 ریشه با مساحت کل 232 متر مربع، 14 میلیارد کرک ریشه زنده با مساحت 399 متر مربع داشت. مساحت کل ریشه و موهای ریشه 631 متر مربع بود که در 0.05 مترمکعب خاک قرار گرفتند. در این حالت، سطح کل کل سیستم ریشه 130 برابر سطح اندام هوایی همان گیاه بود. سلول های اپیدرمی بدون مو به همان میزان در واحد سطح آب را جذب می کنند که سلول های دارای موهای ریشه هستند. در بالای ناحیه موهای ریشه، سرعت جذب آب به دلیل بستن سلولی کاهش می یابد. با این حال، آب تا حدی از طریق مناطق چوب پنبه ای ریشه ها منتقل می شود. در گیاهان مبتلا به میکوریزا، دومی همچنین به عنوان یک سطح جذب اضافی، به ویژه در قسمت های قدیمی ریشه عمل می کند.

* رشد ریشه ، انشعاب آن در طول زندگی ارگانیسم گیاه ادامه می یابد ، یعنی عملاً نامحدود است. مریستم ها - بافت های آموزشی - در بالای هر ریشه قرار دارند. نسبت سلول های مریستمی نسبتاً زیاد است.

رشد ریشه بسیار سریع است. اعتقاد بر این است که یک گیاه برنج در شرایط مساعد می تواند تا 5 کیلومتر ریشه جدید در روز تشکیل دهد. با توجه به این افزایش در سیستم ریشه، 1.5 لیتر آب اضافی می تواند وارد گیاه شود. پدیده هیدروتروپیسم از اهمیت بالایی برخوردار است که در آن رشد سیستم ریشه، همانطور که بود، از لایه های خاک خشک تر به لایه های مرطوب تر ادامه می یابد. بسته به نوع گیاهان، توزیع سیستم ریشه در خاک متفاوت است. در برخی از گیاهان، سیستم ریشه تا عمق زیادی نفوذ می کند، در برخی دیگر عمدتاً در عرض گسترش می یابد.

شکل 5.

الف - مقطع طولی: 1 - کلاهک ریشه; 2 - مریستم; 3 - منطقه کشش؛ 4 - ناحیه موهای ریشه; 5 - منطقه انشعاب; ب - مقطع: 1 - ریزودرم; 2 - ریشه مو، 3 - پارانشیم، 4 - اندودرم. 5 - نوارهای کاسپاری، 6 - دور چرخه، 7 - آبکش، 8 - آوند چوبی. فلش - مسیر حرکت مواد جذب شده از محلول خارجی. فلش های جامد - مسیر محلول در امتداد سیمپلاست. متناوب - در امتداد آپوپلاست.

از نظر فیزیولوژیکی، سیستم ریشه ناهمگن است. تمام سطح ریشه در جذب آب نقش ندارد. چندین ناحیه در هر ریشه متمایز می شود (شکل 5)، با این حال، همه مناطق همیشه به یک اندازه تلفظ نمی شوند. انتهای ریشه از بیرون توسط کلاهک ریشه ای محافظت می شود که شبیه کلاهک گرد است که از سلول های مستطیلی با دیواره نازک زنده تشکیل شده است. کلاهک ریشه به عنوان محافظ برای نقطه رشد عمل می کند. سلول های کلاهک ریشه جدا می شوند که باعث کاهش اصطکاک و تسهیل نفوذ ریشه به عمق خاک می شود. زیر کلاهک ریشه ناحیه مریستمی قرار دارد. مریستم متشکل از تعداد زیادی سلول کوچک، به سرعت تقسیم شده و فشرده و تقریباً به طور کامل با پروتوپلاسم پر شده است. منطقه بعدی منطقه کششی است. در اینجا حجم سلول ها افزایش می یابد (کشش). در عین حال، لوله های غربالی متمایز در این ناحیه ظاهر می شوند. سپس ناحیه موهای ریشه را دنبال می کند. با افزایش بیشتر سن سلول ها و همچنین فاصله گرفتن از نوک ریشه، موهای ریشه از بین می روند، کوتینیزاسیون و کور شدن غشای سلولی آغاز می شود. جذب آب به طور عمده در سلول های ناحیه طویل شدن و ناحیه موهای ریشه اتفاق می افتد. مقدار معینی آب نیز می تواند از ناحیه ریشه چوب پنبه ای وارد شود. این عمدتا در درختان دیده می شود. در این صورت آب از طریق عدس یا زخم ها نفوذ می کند.

سطح ریشه در این ناحیه از موهای ریشه با ریزودرما پوشیده شده است. این یک بافت تک لایه با دو نوع سلول است که موهای ریشه را تشکیل می دهند و تشکیل نمی دهند. موهای ریشه با کشش غشای سلولی رشد می کنند که با سرعت بالایی (0.1 میلی متر در ساعت) اتفاق می افتد. وجود کلسیم برای رشد آنها بسیار مهم است.

در بیشتر گیاهان، سلول های ریزودرمی دارای دیواره های نازکی هستند. به دنبال ریزودرم تا دور چرخه سلول های قشری قرار دارند. قشر از چندین لایه سلول پارانشیمی تشکیل شده است. یکی از ویژگی های مهم قشر، توسعه سیستمی از فضاهای بین سلولی بزرگ است. در مرز قشر و استوانه مرکزی، یک لایه از سلول ها در مجاورت یکدیگر ایجاد می شود - اندودرم که با وجود کمربندهای کاسپاری مشخص می شود. سیتوپلاسم در سلول های اندودرم به طور محکم به غشای سلولی می چسبد. با افزایش سن، تمام سطح داخلی سلول های اندودرم، به استثنای سلول های از طریق، با سابرین پوشیده می شود. با افزایش سن، ممکن است لایه‌های بیشتری در بالا قرار بگیرند. ظاهراً این سلول های اندودرم هستند که به عنوان مانع فیزیولوژیکی اصلی برای حرکت آب و مواد مغذی عمل می کنند. بافت های رسانای ریشه در استوانه مرکزی قرار دارند. به طور معمول، منطقه جذب حدود 5 سانتی متر طول دارد. ارزش آن به سرعت رشد ریشه در کل بستگی دارد. هرچه ریشه کندتر رشد کند، ناحیه جذب کوتاهتر است.

سیستم های ریشه تحت تأثیر شرایط خاص تغییر می کنند. تأثیر دما بر تشکیل سیستم های ریشه به خوبی نشان داده شده است. به عنوان یک قاعده، دمای مطلوب برای رشد سیستم های ریشه در مقایسه با رشد اندام های بالای زمینی همان گیاه تا حدودی کمتر است. با این وجود، کاهش شدید دما به طور قابل توجهی از رشد ریشه ها جلوگیری می کند و باعث ایجاد سیستم های ریشه ای ضخیم، گوشتی و کوچک می شود.

رطوبت خاک برای تشکیل سیستم ریشه اهمیت زیادی دارد. توزیع ریشه ها در سراسر افق خاک اغلب با توزیع آب در خاک تعیین می شود. معمولاً در اولین دوره زندگی موجودات گیاهی، سیستم ریشه به شدت رشد می کند و در نتیجه سریعتر به لایه های مرطوب خاک می رسد. برخی از گیاهان دارای سیستم ریشه ای کم عمق هستند. در نزدیکی سطح، ریشه های به شدت منشعب شده، بارش های جوی را متوقف می کنند. در مناطق خشک، اغلب گونه های گیاهی ریشه دار عمیق و کم عمق در کنار هم رشد می کنند. اولی به دلیل لایه های عمیق خاک، دومی به دلیل جذب بارش، رطوبت خود را تامین می کند. هوادهی برای توسعه سیستم ریشه ضروری است. این کمبود اکسیژن است که دلیل توسعه ضعیف سیستم های ریشه در خاک های غرقابی است. گیاهانی که برای رشد در خاک های کم هوادهی مناسب هستند، دارای سیستمی از فضاهای بین سلولی در ریشه خود هستند که همراه با فضاهای بین سلولی در ساقه و برگ، یک سیستم تهویه واحد را تشکیل می دهند.

شرایط تغذیه از اهمیت بالایی برخوردار است. نشان داده شده است که کاربرد کودهای فسفر به تعمیق سیستم ریشه و کاربرد کودهای نیتروژن به افزایش انشعاب آنها کمک می کند.