Hangi kök sistemi daha iyidir? Bitki kök sisteminin yapısı: kök sistemi çeşitleri, bitkiler için su. Kitaplarda "Taproot"

Bu tür bitkilerde, gövdenin bir uzantısı olarak gelişen kök, ana kök olarak adlandırılır, yan dallar ondan ayrılır. Kökün üst kısmı, gövdenin alt kalınlaşmış kısmı ile birlikte bir caudex oluşturur - gövde bir ise tek başlı veya birkaç tane varsa çoktur. Yenileme tomurcukları caudex üzerine serilir. Çekirdek kök sistemi iyi bilinmektedir. aquilegia, sahil armeria, gypsophila paniculata, sığırkuyruğu, acı bakla, haşhaş, sütleğen, birçok şemsiye (dahil ateş otu), lumbago, kül... Taproot kalın (füziform) olabilir, örneğin akantus, geniş yapraklı çanlar, ısırgan yapraklı, sütlü çiçekli, codonopsis, canlanan ay, ebegümeci, vaftiz.

Pin-root bitkileri nakli sevmez - onları hemen kalıcı bir yere dikmek daha iyidir. Çiçek bahçesinde, kendilerine ayrılan nişi sürekli olarak işgal ederler, bu yüzden değerlidirler. Hala bir nakil gerekliyse, ana kökü ilkbaharda bir kürekle derinlemesine kesebilirsiniz, ardından sonbaharda kök sistemi daha dallı ve kompakt hale gelecek ve nakil daha başarılı olacaktır.

Musluk köklü bitkiler nasıl çoğalır?

Taproot bitkileri daha çok tohumlarla çoğaltılır. Fideler ve genç bitkiler ilkbaharda killi topraklarda şişebilir ve kar eridikten sonra gömülmeleri gerekir. Ancak bitki tohum vermiyorsa veya varyete ise kök ve yeşil çelikler veya kök bölünmesi kullanılabilir.

enayiler nedir?

Bazı taproot bitkileri, sığ, yatay olarak büyüyen köklerde kendiliğinden tomurcuklanma yeteneğine sahiptir. Bir örnek anemon (orman, Japon ve melezleri), çanlar (rapunzel, benekli ve melezleri, Takeshima), termopsis, yaban turpu... Kök bölgesinin üzerinde sürekli büyüyen bir küme oluştururlar ve çoğu köksap bitkisi gibi çoğu zaman agresiftirler, bakım ve üreme aynıdır. Ekimden hoşlanmayan sonbahar anemonları, ilkbaharda bölünür, bir bıçak veya kürek ile sapları arasında toprağı keser. Bir yıl sonra, kesimler ilkbaharda ekilir.

Yeşil kesimlerle bitki yayılımı

Yeşil kesimler ile(yeşil saplar ve yapraklar kullanılarak) "Kornevin" gibi köklendiricilerin kullanılmasında fayda vardır. Bu tür kesimleri, gölgeli ve serin bir yerde düzenlenmiş bir serada köklendirmek daha iyidir. NS küçük miktarlar malzeme ekimi kapsayabilir plastik şişe... Dikimler düzenli olarak püskürtülür ve havalandırılır. Köklendikten sonra (1 ila 1.5 ay arası) sera açılır. Kış için bitkiler ladin dalları veya yaprakları ile kaplanır. İlkbaharda oturdu.

Kök kesimlerçoğaltılabilir aquilegia, salıncak, acı bakla, oryantal haşhaş, şakayık... Onları aktif büyüme sırasında, yani bazılarından alırlar ( acı bakla, haşhaş) tüm büyüme mevsimi boyunca, diğerlerinde ( aquilegia, şakayık) - çiçeklenmeden önce. Genellikle kullanın üst parça 2-3 internoddan parçalar halinde kesilmiş ateş. Bazı durumlarda, yan rozetleri veya küçük sürgünleri bir topuklu - bir parça caudex ile yırtarlar (kesmezler). Çelikler, 1-1,5 cm derinliğinde bir çubukla yapılan deliklere eğimli olarak ekilir.

Yapraklarla kes incarvillea(Temmuz), acı bakla(Temmuz), fraksinella(Haziran). İyi biçimlendirilmiş yaprakları seçin ve onları "topuk" adı verilen gövdeden çekin. 1-1,5 cm derinliğe kadar bir eğimle ekilirler, köklenme süresi Incarvillea için 1 aydan bir dişbudak için 2,5 aya kadardır.

Kök kesimleri ile bitki yayılımı üzerine atölye çalışması

Köklerde tomurcuk oluşturabilen bitkiler çeliklerdir: akantus, mullein, oryantal haşhaş ve çeşitleri, eritematozus, kermek, lumbago. Bitkiler, toprak gibi gevşek, hafif saksılara çelikler ekerek daha başarılı bir sonuç elde edilebilir. Sabit toprak nemini korumak, ancak durgun su olmadan gereklidir. Uyarıcılar kullanılmaz.

Kesimlerin zamanlaması bireyseldir. Örneğin, doğu haşhaşları dondan önce yapraklar öldükten sonra kesilir. Çelikler 5 cm uzunluğa kadar kesilir, 1-2 ayda köklenme gerçekleşir. Mullein Haziran başına kadar kesilir.

Aşama 1. Doğu haşhaşının ana çalısını kazın ve bir veya iki büyük kökü bir bıçakla kesin. Alt kesimleri eğik hale getirerek 5-8 cm uzunluğunda parçalar halinde kesin.

Adım 2. Kök kesimlerini, üst kısmı yukarı gelecek şekilde toprakla kesinlikle dikey olarak aynı hizada yapıştırın, yaklaşık 1,5 cm ve su ile bir toprak veya kaba kum tabakası serpin.

Aşama 3. Tencereleri folyo veya camla kesimlerle örtün ve gölgeye yerleştirin. Yapraklar göründükten sonra filmi çıkarın.

Kökleri bölerek bitki yayılımı üzerine atölye çalışması

Kalın kökleri oluşan caudex ve yenileme tomurcukları ile bölün (aquilegia, umbelliferae, acı bakla, sütleğen, dişbudak). Bunu ilkbaharda aktif büyümenin başlamasından önce yapın. Doğru, bu yöntem nadiren kullanılır - oldukça güvenilmezdir.

Aşama 1. Ana bitkiyi kazın, ana kökü uzunlamasına kesin, böylece her yarımda iki veya üç tomurcuklu bir sap parçası olur.

Adım 2. Kesimi kurutun ve kül serpin.

Aşama 3. Kesimi bir tencereye veya kalıcı bir yere dikin.

Kök sistem bitkinin tüm köklerine denir. Ana kök, yan kökler ve maceracı köklerden oluşur. Ana kök bitki embriyonik kökten gelişir. maceracı kökler genellikle bitki sapının alt kısımlarından büyür. yan kökler ana ve maceracı kökler üzerinde gelişir.

Bitkilerin kök sisteminin iki ana işlevi vardır. Birincisi, bitkiyi toprakta tutar. İkincisi, kökler bitki için gerekli suyu ve içinde çözünen mineralleri topraktan emer.

Bir bitki güçlü bir ana kök geliştirirse, o zaman önemli kök sistemi... Ana kök gelişmemiş kalırsa veya ölürse ve maceralı kökler gelişirse, bitki oluşur. lifli kök sistemi.

Çubuk tipi kök sistemi

Musluk kök sistemi, iyi gelişmiş bir ana kök ile karakterize edilir. Tarafından dış görünüş bir çubuk gibi görünüyor. Ana kök, embriyonik kökten büyür.

Çekirdek kök sistemi sadece ana kökten değil, ondan uzanan küçük yan köklerden de oluşur.

Çekirdek kök sistemi, birçok dikotiledon bitkinin karakteristiğidir. Fasulye, yonca, ayçiçeği, havuç, karahindibada iyi gelişmiş bir ana kök bulunur.

Bununla birlikte, orijinal bir taproot sistemine sahip birçok çok yıllık bitkide, er ya da geç ana kök ölür. Bunun yerine, gövdeden çok sayıda maceralı kök büyür.

Tap kök sisteminin bir alt türü vardır - dallı kök sistemi... Bu durumda, birkaç yan kök güçlü bir şekilde gelişir. Ana kök kısaltılmış halde kalırken. Dallı kök sisteminin türü birçok ağaç için tipiktir. Böyle bir kök sistemi, ağacın güçlü gövdesini ve tepesini sıkıca tutmanıza izin verir.

Çekirdek kök sistemi toprağa lifli olandan daha derine nüfuz eder.

Lifli kök sistemi türü

Lifli kök sistemi, bir tür demet oluşturan, yaklaşık olarak özdeş birçok maceracı kökün varlığı ile karakterize edilir. Maceralı kökler, daha az sıklıkla yapraklardan olmak üzere, gövdenin yer üstü ve yer altı kısımlarından büyür.

Lifli bir kök sistemine sahip bitkiler de yaşayan bir ana köke sahip olabilir. Ancak, devam ederse, diğer köklerden boyut olarak farklı değildir.

Lifli bir kök sistemi, birçok monokotiledon bitkinin özelliğidir. Bunlar arasında buğday, çavdar, soğan, sarımsak, mısır, patates bulunur.

Lifli kök sistemi, temel kök sistemi kadar toprağa derinlemesine nüfuz etmese de, toprak yüzeyinde geniş bir alanı kaplar ve toprak parçacıklarını daha sıkı örerek sulu çözeltinin emilimini artırır.

Bir bitkinin kök sistemi, farklı doğadaki köklerden oluşur. Embriyonik kökten gelişen ana kökün yanı sıra yanal ve maceralı olanı tahsis edin. Yan kökler, ana kökten bir daldır ve herhangi bir yerinde oluşabilirken, maceracı kökler genellikle büyümelerine bitki sapının alt kısmından başlar, ancak yapraklar üzerinde bile oluşabilir.

Çekirdek kök sistemi

Tap kök sistemi, gelişmiş bir ana kök ile karakterize edilir. Bir çubuk şeklindedir ve bu benzerlik nedeniyle bu türün adını almıştır. Bu tür bitkilerin yan kökleri son derece zayıftır. Kök süresiz olarak büyüme yeteneğine sahiptir ve taproot bitkilerinde ana kök etkileyici boyutlara ulaşır. Bu, yeraltı suyunun önemli derinliklerde oluştuğu topraklardan su ve besinlerin çıkarılmasını optimize etmek için gereklidir. Birçok türün bir çekirdek kök sistemi vardır - ağaçlar, çalılar ve otsu bitkiler: huş ağacı, meşe, karahindiba, ayçiçeği,.

Lifli kök sistemi

Lifli bir kök sistemine sahip bitkilerde, ana kök pratik olarak gelişmemiştir. Bunun yerine, yaklaşık olarak aynı uzunlukta çok sayıda dallanma, adventif veya yan kök ile karakterize edilirler. Çoğu zaman, bitkilerde, yan köklerin uzaklaşmaya başladığı, ancak süreçte ana kök büyür. Daha fazla gelişme bitkiler ölür. Lifli bir kök sistemi, vejetatif olarak çoğalan bitkilerin özelliğidir. Genellikle oluşur - Hindistan cevizi ağacı, orkide, paparotnikovid, tahıllar.

Karışık kök sistemi

Karışık veya birleşik bir kök sistemi de sıklıkla ayırt edilir. Bu türe ait bitkiler, iyi farklılaşmış bir ana köke ve çoklu yan ve macera köklerine sahiptir. Kök sisteminin bu yapısı, örneğin çilek ve çileklerde gözlemlenebilir.

Kök değişiklikleri

Bazı bitkilerin kökleri o kadar değişmiştir ki, ilk bakışta onları herhangi bir türe bağlamak zordur. Bu modifikasyonlar, kök bitkileri - şalgam ve havuçlarda görülebilen ana kökün ve gövdenin alt kısmının kalınlaşması ve ayrıca kök yumrularını - tatlı patateslerde görülebilen yan ve maceracı köklerin kalınlaşmasını içerir. Ayrıca, bazı kökler, içinde çözünmüş tuzlarla suyun emilmesine değil, nefes almasına (solunum kökleri) veya ek destek (stillenmiş kökler) için hizmet edebilir.

Kökleri olmayan otları, çalıları ve ağaçları hayal edin. Büyük meşeler ve kökleri olmayan küçük otsu bitkiler çaresizce yerde yatacaklar. Bitkiler toprakta köklenir. Köklerin yardımıyla bitkiler yaşamları boyunca tek bir yerde sıkıca tutulur.

Tohum embriyosunun küçük kökünden yetişen ergin bitkilerin, özellikle ağaç ve çalıların kökü, toprağın derinliklerine nüfuz eder, büyük bir boyuta ulaşır ve yapraklarla en ağır gövde ve dalları kuvvetle tutar. Köklerin ağaçları ne kadar güçlü tuttuğunu hayal etmek için, kuvvetli bir rüzgar sırasında bir şemsiye açın ve elinizde tutmaya çalışın. Rüzgar şiddetle şemsiyeyi elinden koparacak, tutması çok zor.

Tüm dalları ve yaprakları olan bir ağacın ağır gövdesi dev bir şemsiyeye benzetilebilir. Bir kasırga rüzgarı böyle bir "şemsiye" alabilir ve bir ağacı yerden çekebilir. Ancak durum böyle değil.çok sık. Ağacı toprakta tutan kökler çok güçlüdür.Tabii ki, tüm kökler ağaç kökleri kadar güçlü değildir. Tek yıllık otsu bitkilerde kökler genellikle küçüktür, toprağa sığ bir şekilde nüfuz eder. Çeşitli bitkilerin köklerini tanıyalım.İnce bir salkım salkımına sahip alçak bir çimen, hemen hemen her yerde yetişir. Bu bir mavi ot. Bir bluegrass bulun, kökünü çıkarın. Karahindibayı da kazın, köküne mümkün olduğunca az zarar vermeye çalışın.

Şimdi kazılmış bitkilerin köklerini düşünün.

Karahindiba iyi gelişmiş birana kök. Tohumun embriyonik kökünden gelişir. Ana kökten, küçük yan kökler.

Mavi otu neredeyse aynı uzunlukta ve kalınlıkta birçok köke sahiptir ve bir demet halinde büyürler. Bu kökler gövdeden büyür ve denir yan cümleler. Bluegrass'ın maceralı kökleri arasındaki ana kök fark edilmez.

Çok çeşitli bitkilerin köklerine bakarsanız, bazılarının karahindiba köklerine, bazılarının ise mavi çim köklerine benzediğini göreceksiniz.

Bir bitkinin tüm kökleri bir araya geldiğinde onu oluşturur.kök sistem.

Ana kökler, tohumun embriyosunun kökünden gelişir ve genellikle çubuk şeklindedir. Bu nedenle, iyi olan bitkilerdekök sisteminin gelişmiş ana köküne denirçok önemli. Ana kök, bir demet halinde büyüyen diğerleri arasında görünmezse, kök sistem denir. lifli.

Böylece, çiçekli bitkiler ne kadar çeşitli olursa olsun, kök sistemi bazılarında lifli olacak, bazılarında ise çok önemli olacaktır.

Çoğu dikotiledonlu bitkinin, tohumun embriyonik kökünden gelişen musluk kök sistemlerine sahip olduğu kaydedilmiştir. Örneğin kuzukulağı, fasulye, ayçiçeği, havuç, tüm ağaçlar, çalılar ve diğer birçok bitkinin belirgin bir ana kökü vardır.

Monokotiledonlu bitkiler genellikle lifli bir kök sistemine sahiptir. Tüm tahıllarımız, soğanlarımız, sarımsaklarımız ve nispeten az sayıda başka bitkimiz lifli bir kök sistemine sahiptir.

Lifli kök sisteminin nasıl geliştiğini izlemek ilginçtir. Tohumun embriyosunun kökünden gelişen ana kök, kısa sürede büyümeyi durdurur. Kökün yeraltı kısmından büyüyen birçok maceralı kök arasında görünmez hale gelir. Maceracı kökler neredeyse aynı kalınlıktadır, bir demet halinde büyür ve büyümeyi bırakan ana kökü gizler.

Böylece kökler farklı şekillerde oluşturulabilir. İlk olarak, kökler, tohumun embriyosunun kökünden gelişir. o ana kökler. İkincisi, kökler gövdeden geriye doğru büyür. omaceracı kökler.Üçüncüsü, kökler hem ana kökten hem de tesadüfi köklerden büyür. o yan kökler. Maceracı köklerin sadece gövdenin yeraltı kısmından değil, aynı zamanda yer üstü sürgünlerinden de geliştiğini belirtmek ilginçtir.

Kök- tipik bir durumda toprak besleme işlevini yerine getiren bir bitkinin ana vejetatif organı. Kök, radyal simetriye sahip ve apikal meristem aktivitesi nedeniyle süresiz olarak büyüyen eksenel bir organdır. Sürgünden morfolojik olarak farklıdır, çünkü üzerinde asla yaprak oluşmaz ve apikal meristem her zaman bir kök kapağı ile kaplıdır.

Topraktan maddeleri emmenin ana işlevine ek olarak, kökler başka işlevleri de yerine getirir:

1) kökler topraktaki bitkileri güçlendirir ("çapa"), dikey olarak büyümeyi ve sürgünleri kaldırmayı mümkün kılar;

2) köklerde çeşitli maddeler sentezlenir ve bunlar daha sonra diğer bitki organlarına taşınır;

3) rezerv maddeler köklerde birikebilir;

4) kökler, toprakta yaşayan diğer bitkilerin, mikroorganizmaların, mantarların kökleri ile etkileşime girer.

Bir bireyin kök kümesi, morfolojik ve fizyolojik açıdan tek bir kök oluşturur. kök sistem.

Kök sistemlerinin bileşimi, çeşitli morfolojik yapıdaki kökleri içerir - ana kök, yanal ve maddeleri kökler.

Ana kök embriyonik kökten gelişir. yan kökler onlarla ilgili olarak gösterilen kök (ana, yan, alt) üzerinde oluşturulur anne... Kökün tabanından tepesine doğru, tepe noktasından belli bir mesafede ortaya çıkarlar. Yan kökler serilir içsel olarak, yani içinde iç dokular anne kökü. Dallanma tepenin kendisinde gerçekleşirse, kökün toprakta ilerlemesini zorlaştırırdı. maceracı kökler saplarda, yapraklarda ve köklerde oluşabilir. İkinci durumda, yan köklerden farklıdırlar, çünkü bunlar maternal kökün apeksine yakın kesin bir orijin sırası göstermezler ve eski kök bölgelerinde ortaya çıkabilirler.

Köken olarak, aşağıdaki kök sistem türleri ayırt edilir ( pilav. 4.1):

1) ana kök sistemi ana kök (birinci dereceden) ile ikinci ve sonraki derecelerin yan kökleri ile temsil edilir (birçok çalı ve ağaçta, çoğu dikotiledonlu bitkilerde);

2)maceralı kök sistemi saplarda, yapraklarda gelişir; çoğu monokotiledonlu bitkide ve vejetatif olarak çoğalan birçok dikotiledonlu bitkide bulunur;

3)karışık kök sistemi yan dalları ile ana ve maceracı kökler tarafından oluşturulur (birçok otsu dikotiledon).

Pirinç. 4.1. Kök sistem türleri: A - ana kök sistemi; B - maceralı kökler sistemi; C - karışık kök sistemi (A ve B - kök sistemlerine dokunun; B - lifli kök sistemi).

Formda ayırt etmek çok önemli ve lifli kök sistemleri.

V çok önemli kök sistemi, ana kök oldukça gelişmiştir ve diğer kökler arasında açıkça görülebilir. V lifli kök sistemi, ana kök görünmez veya görünmez ve kök sistemi çok sayıda maceralı kökten oluşur ( pilav. 4.1).

Kök potansiyel olarak sınırsız büyümeye sahiptir. Ancak, doğal koşullar altında, köklerin büyümesi ve dallanması, diğer köklerin ve toprak ekolojik faktörlerinin etkisiyle sınırlıdır. Köklerin büyük kısmı, organik madde bakımından en zengin olan üst toprak tabakasında (15 cm) bulunur. Ağaçların kökleri ortalama 10-15 m derinleşir ve genişlikleri genellikle taç yarıçapının ötesine uzanır. Mısırın kök sistemi bitkiden tüm yönlerde yaklaşık 1,5 m ve yaklaşık 1 m derinliğe kadar uzanır. Çöl mesquite çalısında toprağa rekor bir kök penetrasyon derinliği kaydedildi - 53 m'den fazla.

Bir serada yetiştirilen bir çavdar çalısının toplam kök uzunluğu 623 km'dir. Bir günde tüm köklerin toplam büyümesi yaklaşık 5 km idi. Bu bitkideki tüm köklerin toplam alanı 237 m 2 idi ve yer üstü organlarının yüzeyinden 130 kat daha büyüktü.

Genç kök ucu bölgeleri - bunlar, farklı uzunluklarda, farklı işlevler gerçekleştiren ve belirli morfolojik ve anatomik özelliklerle karakterize edilen genç bir kökün parçalarıdır ( pilav. 4.2).

Kök ucu her zaman dışarıdan örtülür kök başlık apikal meristemi korur. Kapak canlı hücrelerden oluşur ve sürekli yenilenir: eski hücreler yüzeyinden dökülürken, apikal meristem içeriden onları değiştirmek için yeni genç hücreler oluşturur. Kök kapağının dış hücreleri henüz canlıyken soyulurlar, bol miktarda mukus üretirler, bu da kökün toprağın katı parçacıkları arasında hareketini kolaylaştırır. Kapağın orta kısmındaki hücreler birçok nişasta taneleri içerir. Görünüşe göre, bu tahıllar statolitler, yani, kök ucunun uzaydaki konumu değiştiğinde, kökün her zaman yerçekimi etkisi yönünde büyüdüğü için hücrede hareket edebilirler ( pozitif jeotropizm).

Kapağın altında bölünme bölgesi apikal meristem tarafından temsil edilen, aktivitesinin bir sonucu olarak diğer tüm bölgelerin ve kök dokuların oluştuğu. Bölme bölgesinin boyutu yaklaşık 1 mm'dir. Apikal meristem hücreleri, yoğun sitoplazma ve büyük bir çekirdeğe sahip, nispeten küçük, çok yönlüdür.

Bölme bölgesini takiben streç bölge, veya büyüme bölgesi... Bu bölgede, hücreler neredeyse bölünmez, ancak kök ekseni boyunca uzunlamasına yönde kuvvetli bir şekilde gerilir (büyür). Suyun emilmesi ve büyük vakuollerin oluşması nedeniyle hücre hacmi artarken, yüksek turgor basıncı büyüyen kökü toprak parçacıkları arasında iter. Germe bölgesinin uzantısı genellikle küçüktür ve birkaç milimetreyi geçmez.

Pirinç. 4.2. Kök ucunun (şema) genel görünümü (A) ve uzunlamasına kesiti (B)): I - kök başlık; II - bölme ve genişleme bölgeleri; III - emme bölgesi; IV - iletim bölgesinin başlangıcı: 1 - büyüyen yan kök; 2 - kök kılları; 3 - köksap; 3а - ekzoderm; 4 - birincil korteks; 5 - endoderm; 6 - pericycle; 7 - eksenel silindir.

Sıradaki absorpsiyon bölgesi, veya emme bölgesi... Bu bölgede, integumenter doku köksap(epible), hücreleri çok sayıda taşıyan saç kökleri... Kökün uzaması durur, kök kılları toprak parçacıklarını sıkıca kaplar ve sanki onlarla birlikte büyür, içinde çözünen su ve mineral tuzları emer. Absorpsiyon bölgesi birkaç santimetreye kadar uzanır. Bu bölge de denir farklılaşma bölgesi, çünkü burada kalıcı birincil dokuların oluşumu meydana gelir.

Kök kıllarının ömrü 10-20 günü geçmez. Kök tüylerinin kaybolduğu emme bölgesinin üstünde, alan... Kökün bu kısmı sayesinde kök tüyleri tarafından emilen su ve tuz çözeltileri bitkinin üst organlarına taşınır. İletim bölgesinde yan kökler oluşur. (şekil 4.2).

Emme ve iletim bölgelerinin hücreleri sabit bir konumdadır ve toprak alanlarına göre hareket edemezler. Bununla birlikte, bölgelerin kendileri, sürekli apikal büyüme nedeniyle, kök ucu büyüdükçe sürekli olarak kök boyunca hareket eder. Germe bölgesinin yanından genç hücreler sürekli olarak absorpsiyon bölgesine dahil edilir ve aynı zamanda yaşlanma hücreleri, iletim bölgesinin bileşimine geçerek hariç tutulur. Böylece kök emme aparatı toprakta sürekli hareket eden hareketli bir oluşumdur.

Aynı şekilde kök ucunda sürekli ve düzenli olarak iç dokular ortaya çıkar.

Birincil kök yapısı. Kökün birincil yapısı, apikal meristem aktivitesinin bir sonucu olarak oluşur. Kök, apikal meristeminin hücreleri yalnızca içe doğru değil, aynı zamanda dışa doğru da biriktirerek kapağı yenileyerek sürgünden farklıdır. Kök uçlarındaki ilk hücrelerin sayısı ve konumu, farklı türlere ait bitkilerde önemli ölçüde değişir. sistematik gruplar... Zaten apikal meristeme yakın olan baş harflerin türevleri, birincil meristemler – 1) önderm, 2) ana meristem ve 3) prokambiyum(pilav. 4.3). Absorpsiyon bölgesinde bu birincil meristemlerden üç doku sistemi oluşur: 1) köksap, 2) birincil korteks ve 3) eksenel (merkezi) silindir, veya stel.

Pirinç. 4.3. Soğan kökünün ucunun uzunlamasına bölümü.

rizoderma (epible, kök epidermisi) - oluşan emme dokusu önderm, birincil kök meristeminin dış tabakası. İşlevsel olarak, rizoderm en önemli bitki dokularından biridir. Bu sayede su ve mineral tuzları emilir, toprağın canlı nüfusu ile etkileşime girer, toprağın beslenmesine yardımcı olan maddeler kökten rizoderm yoluyla toprağa salınır. Bazı hücrelerde tübüler büyümelerin varlığı nedeniyle köksapın emici yüzeyi büyük ölçüde artar - saç kökleri(şek.4.4). Kıllar 1-2 mm uzunluğundadır (3 mm'ye kadar). Dört aylık bir çavdar bitkisi, 401 m2 emme alanına ve toplam uzunluğu 10.000 km'den fazla olan yaklaşık 14 milyar kök kıllarına sahipti. Su bitkilerinde kök kılları eksik olabilir.

Saç duvarı çok incedir ve selüloz ve pektin maddelerinden oluşur. Dış katmanları, toprak parçacıklarıyla daha yakın temas kurulmasına katkıda bulunan mukus içerir. Mukus, faydalı bakterilerin yerleşimi için uygun koşullar yaratır, toprak iyonlarının mevcudiyetini etkiler ve kökün kurumasını önler. Fizyolojik olarak, rizoderm oldukça aktiftir. Enerji harcayarak mineral iyonlarını emer. Hyaloplazma, hücrelerin karakteristiği olan çok sayıda ribozom ve mitokondri içerir. yüksek seviye metabolizma.

Pirinç. 4.4. Emme bölgesindeki kökün kesiti: 1 - köksap; 2 - ekzoderm; 3 - mezoderm; 4 - endoderm; 5 - ksilem; 6 - floem; 7 - pericycle.

İtibaren ana meristem oluşturulan birincil korteks... Birincil kök kabuğu şu şekilde ayrılır: 1) ekzoderm – dış Bölüm doğrudan rizodermanın arkasında yatan, 2) orta kısım - mezoderm ve 3) en içteki katman - endoderm (pilav. 4.4). Birincil kabuğun büyük kısmı mezoderm ince duvarlı canlı parankimal hücreler tarafından oluşturulur. Mezodermin hücreleri gevşek bir şekilde yerleştirilmiştir, hücre solunumu için gerekli gazlar hücreler arası sistem boyunca kök ekseni boyunca dolaşır. Kökleri oksijenden yoksun olan bataklık ve su bitkilerinde mezoderm genellikle aerenkima ile temsil edilir. Ayrıca mezodermde mekanik ve boşaltım dokuları bulunabilir. Birincil korteksin parankiması bir dizi önemli işlevi yerine getirir: maddelerin emilimine ve iletilmesine katılır, çeşitli bileşikleri sentezler ve nişasta gibi yedek besinler genellikle korteks hücrelerinde biriktirilir.

Rizodermin altında yatan birincil korteksin dış katmanları oluşur. ekzoderm... Ekzoderm, maddelerin rizodermden kortekse geçişini düzenleyen bir doku olarak ortaya çıkar, ancak rizoderm emilim bölgesinin üzerinde öldükten sonra kök yüzeyinde belirir ve koruyucu bir örtü dokusuna dönüşür. Ekzoderm, tek bir katman (daha az sıklıkla birkaç katman) olarak oluşturulur ve birbirine sıkıca kapatılmış canlı parankimal hücrelerden oluşur. Kök tüyleri öldükçe, ekzodermin hücre duvarları içeriden bir suberin tabakası ile kaplanır. Bu bakımdan, ekzoderm bir mantara benzer, ancak bunun aksine, köken bakımından birincildir ve ekzodermin hücreleri canlı kalır. Bazen ekzodermde, maddelerin seçici emiliminin meydana geldiği ince, mantarsız duvarlara sahip geçiş hücreleri vardır.

Birincil korteksin en iç tabakası - endoderm... Steli sürekli bir silindir şeklinde çevreler. Endoderm gelişiminde üç aşamadan geçebilir. İlk aşamada, hücreleri birbirine sıkıca bitişiktir ve ince birincil duvarlara sahiptir. Radyal ve enine duvarlarında çerçeve şeklinde kalınlaşmalar oluşur - Caspari kemerleri (pilav. 4.5). Komşu hücrelerin kuşakları birbirine sıkı sıkıya bağlıdır, böylece sürekli sistemleri stelin etrafında oluşturulur. Suberin ve lignin, Caspari kuşaklarında biriktirilir ve bu da onları çözeltilere karşı geçirimsiz hale getirir. Bu nedenle korteksten stele ve stelden kortekse maddeler ancak semplasttan, yani endoderm hücrelerinin canlı protoplastlarından ve onların kontrolü altında geçebilir.

Pirinç. 4.5. Gelişimin ilk aşamasında endoderm (şema).

Gelişimin ikinci aşamasında, suberin, endoderm hücrelerinin tüm iç yüzeyi boyunca biriktirilir. Aynı zamanda, bazı hücreler birincil yapılarını korur. o geçiş hücreleri, hayatta kalırlar ve bunlar aracılığıyla birincil korteks ile merkezi silindir arasında bir bağlantı kurulur. Kural olarak, birincil ksilem ışınlarının karşısında bulunurlar. İkincil bir kalınlaşmaya sahip olmayan köklerde endoderm üçüncül bir yapı kazanabilir. Tüm duvarların güçlü bir kalınlaşması ve odunlaşması ile karakterize edilir veya daha sık olarak dışa bakan duvarlar nispeten ince kalır ( pilav. 4.7). Geçiş hücreleri ayrıca üçüncül endodermde korunur.

Merkez(eksenel) silindir, veya stel kökün merkezinde oluşur. Zaten bölünme bölgesine yakın, stel formlarının en dış tabakası pericycle hücreleri meristem karakterini ve uzun süre neoplazma oluşturma yeteneğini koruyan. Genç bir kökte pericycle, ince duvarlı bir sıra canlı parankimal hücreden oluşur ( pilav. 4.4). Pericycle'ın birkaç önemli işlevi vardır. Çoğu tohumlu bitkide yan kökler içine serilir. İkincil büyüme gösteren türlerde kambiyum oluşumuna katılır ve birinci phellojen tabakasının oluşmasını sağlar. Pericycle'da, daha sonra bileşimine dahil edilen yeni hücrelerin oluşumu sıklıkla meydana gelir. Bazı bitkilerde, maceralı tomurcukların temelleri de pericycle'da görülür. Monokotiledonlu bitkilerin eski köklerinde pericycle hücreleri sıklıkla sklerifiye olur.

Pericycle'ın arkasında hücreler var procambia birincil iletken dokulara farklılaşır. Floem ve ksilem elemanları bir daire içinde, birbiri ardına sıralanır ve merkezcil olarak gelişir. Bununla birlikte, ksilem, gelişiminde genellikle floemi sollar ve kökün merkezini işgal eder. Kesitte, birincil ksilem, ışınları arasında floem alanları bulunan bir yıldız oluşturur ( pilav. 4.4). Bu yapıya denir radyal iletken ışın.

Bir ksilem yıldızının farklı sayıda - ikiden çoğa kadar - ışınları olabilir. İki tane varsa, kök denir ishalli eğer üç - üçlü, dört - tetrark ve eğer çoksa - poliarşik (pilav. 4.6). Ksilem ışınlarının sayısı genellikle kökün kalınlığına bağlıdır. Monokotiledonlu bitkilerin kalın köklerinde 20-30 ( pilav. 4.7). Bir ve aynı bitkinin köklerinde ksilem ışınlarının sayısı farklı olabilir, daha ince dallarda ikiye indirilir.

Pirinç. 4.6. Kökün eksenel silindirinin yapı tipleri (şema): A - ishal; B - triarşik; B - tetrark; G - poliarşik: 1 - ksilem; 2 - floem.

Farklı yarıçaplarda bulunan birincil floem ve ksilem ipliklerinin uzaysal olarak ayrılması ve merkezcil kökenleri özellikler kökün merkezi silindirinin yapıları ve büyük biyolojik öneme sahiptir. Ksilem elemanları, stelin yüzeyine mümkün olduğunca yakındır ve kabuktan gelen çözeltiler, floemi atlayarak bunlara daha kolay nüfuz edebilir.

Pirinç. 4.7. Monokotiledon kök kesiti: 1 - rizodermin kalıntıları; 2 - ekzoderm; 3 - mezoderm; 4 - endoderm; 5 - erişim hücreleri; 6 - pericycle; 7 - ksilem; 8 - floem.

Kökün orta kısmı genellikle bir veya birkaç büyük ksilem damarı tarafından işgal edilir. Bir çekirdeğin varlığı genellikle kök için atipiktir, ancak bazı monokotların köklerinde ortada küçük bir mekanik doku alanı vardır ( pilav. 4.7) veya procambiumdan kaynaklanan ince duvarlı hücreler (şekil 4.8).

Pirinç. 4.8. Mısır kökünün bir kesiti.

Birincil kök yapısı, tüm bitki gruplarının genç köklerinin karakteristiğidir. Sporlu ve monokotiledonlu bitkilerde kökün birincil yapısı yaşam boyu kalır.

İkincil kök yapısı. Gymnospermlerde ve dikotiledonlu bitkilerde, birincil yapı uzun sürmez ve absorpsiyon bölgesinin üstünde ikincil bir yapı bulunur. İkincil lateral meristemlerin aktivitesi nedeniyle ikincil kök kalınlaşması oluşur - kambiya ve fellogena.

kambiyum Primer ksilem ve floem arasında bir ara katman şeklinde meristematik prokambiyal hücrelerden köklerde ortaya çıkar ( pilav. 4.9). Floem iplikçiklerinin sayısına bağlı olarak, aynı anda iki veya daha fazla kambiyal aktivite bölgesi oluşur. İlk başta, kambiyal katmanlar birbirinden ayrılır, ancak kısa süre sonra ksilem ışınlarının karşısında bulunan pericycle hücreleri teğet olarak bölünür ve kambiyumu birincil ksilemi çevreleyen sürekli bir katman halinde birleştirir. Kambiyum katmanlar halinde uzanır ikincil ksilem (Odun) ve dışarı ikincil floem (bast). Bu işlem uzun sürerse, kökler önemli bir kalınlığa ulaşır.

Pirinç. 4.9. Kabak fidesinin kökünde kambiyum aktivitesinin kurulması ve başlatılması: 1 - birincil ksilem; 2 - ikincil ksilem; 3 - kambiyum; 4 - ikincil floem; 5 - birincil floem; 6 - pericycle; 7 - endoderm.

Perisiklden kaynaklanan kambiyum bölümleri parankimal hücrelerden oluşur ve iletken dokuların elementlerini biriktiremez. oluştururlar birincil öz ışınları sekonder iletken dokular arasındaki parankimin geniş alanları olan ( pilav. 4.10). ikincil çekirdek, veya ahşap kirişler ayrıca uzun süreli kök kalınlaşması ile ortaya çıkar, genellikle birincil olanlardan daha dardır. Öz ışınları, ksilem ile kökün floemi arasında bir bağlantı sağlar; bunlar boyunca çeşitli bileşiklerin radyal taşınması gerçekleşir.

Kambiyum aktivitesinin bir sonucu olarak, birincil floem dışarı doğru itilir ve sıkıştırılır. Birincil ksilemin yıldızı kökün merkezinde kalır, ışınları uzun süre kalabilir ( pilav. 4.10), ancak daha sıklıkla kökün merkezi ikincil bir ksilem ile doldurulur ve birincil ksilem görünmez hale gelir.

Pirinç. 4.10. Kabak kökünün kesiti (ikincil yapı): 1 - birincil ksilem; 2 - ikincil ksilem; 3 - kambiyum; 4 - ikincil floem; 5 - birincil çekirdek kirişi; 6 - mantar; 7 - ikincil korteksin parankimi.

Birincil korteksin dokuları ikincil kalınlaşmayı takip edemez ve ölüme mahkumdur. İkincil bir örtü dokusu ile değiştirilirler - peridermis, phellogen'in çalışması nedeniyle kalınlaşan kökün yüzeyinde uzayabilir. Phellogen pericycle içine serilir ve uzanmaya başlar fiş, ve içeride - solucan... İç canlı dokulardan bir mantar tarafından kesilen birincil korteks ölür ve atılır ( pilav. 4.11).

Perisikl hücrelerinin bölünmesiyle oluşan feloderm hücreleri ve parankimi, ikincil korteksin parankimiçevreleyen iletken doku (şek.4.10). Dışarıda, ikincil yapının kökleri periderm ile kaplıdır. Kabuk nadiren oluşur, sadece yaşlı ağaç köklerinde.

Odunsu bitkilerin çok yıllık kökleri, uzun süreli kambiyum aktivitesinin bir sonucu olarak genellikle güçlü bir şekilde kalınlaşır. Bu tür köklerdeki ikincil ksilem, dışta bir kambiyum halkası ve katı bir ikincil floem halkası ile çevrili katı bir silindire birleşir ( pilav. 4.11). Kök ile karşılaştırıldığında, kök ağacındaki yıllık halkaların sınırları çok daha az belirgindir, kabuk daha gelişmiştir, çekirdek ışınları kural olarak daha geniştir.

Pirinç. 4.11. İlk büyüme mevsiminin sonunda bir söğüt kökü kesiti.

Kök uzmanlaşması ve metamorfoz. Aynı kök sistemindeki çoğu bitki, belirgin şekilde farklı büyüme ve emme sonlar. Büyüme uçları genellikle daha güçlüdür, çabuk uzar ve toprağın derinliklerine iner. İçlerindeki gerilme bölgesi iyi ifade edilmiştir ve apikal meristemler kuvvetli bir şekilde çalışır. Büyüme köklerinde çok sayıda görünen emme uçları yavaşça uzar ve apikal meristemleri neredeyse çalışmayı durdurur. Emici uçlar toprakta duruyor ve yoğun bir şekilde "emiyor".

Odunsu bitkilerde, kalın iskelet ve yarı iskelet kısa ömürlü kökleri kök lobları... Sürekli birbirinin yerini alan kök lobları, büyüme ve emme uçlarını içerir.

Kökler özel işlevler yerine getirirse yapıları değişir. Fonksiyonlardaki bir değişikliğin neden olduğu keskin, kalıtsal olarak sabit bir organ değişikliğine denir. başkalaşım... Kök modifikasyonları çok çeşitlidir.

Birçok bitkinin kökleri, toprak mantarlarının hifleri ile bir simbiyoz oluşturur. mikoriza("Mantar kökü"). Emilim bölgesinde emici köklerde mikoriza oluşur. Mantar bileşeni, köklerin topraktan su ve mineral elementler elde etmesini kolaylaştırır, genellikle mantar hifleri kök tüylerinin yerini alır. Buna karşılık, mantar bitkiden karbonhidrat ve diğer besinleri alır. İki ana mikoriza türü vardır. hif ektotrofik mikoriza kökü dışarıdan saran bir örtü oluşturur. Ektomikoriza ağaçlarda ve çalılarda yaygındır. endotrofik mikoriza esas olarak otsu bitkilerde bulunur. Endomikoriza kökün içinde bulunur, hifler kabuk parankiminin hücrelerine verilir. Mikotropik beslenme çok yaygındır. Bazı bitkiler, örneğin orkideler, mantarlarla simbiyoz olmadan var olamazlar.

Baklagillerin köklerinde özel oluşumlar belirir - nodüller Rhizobium cinsinden bakterilerin yerleştiği yer. Bu mikroorganizmalar, atmosferik moleküler nitrojeni asimile ederek onu bağlı bir duruma dönüştürebilir. Nodüllerde sentezlenen maddelerin bir kısmı bitkiler tarafından asimile edilir, bakteriler sırayla köklerdeki maddeleri kullanır. Bu simbiyozun sahip olduğu büyük önem için Tarım... Baklagiller, ek azot kaynakları nedeniyle protein açısından zengindir. Değerli gıda ve yem ürünleri sağlarlar ve toprağı azotlu maddelerle zenginleştirirler.

çok yaygın depolamak kökler. Genellikle kalınlaşmış ve ağır parankimlidirler. Güçlü kalınlaşmış maceracı köklere denir kök konileri, veya kök yumrular(yıldız çiçeği, bazı orkideler). Bir taproot sistemine sahip birçok, daha sık olarak iki yılda bir, bitki adı verilen bir oluşum geliştirir. bitki kökü... Hem ana kök hem de gövdenin alt kısmı, kök mahsulün oluşumunda rol oynar. Havuçta, kök mahsulün neredeyse tamamı kökten oluşur, şalgamda kök, kök mahsulün sadece en alt kısmını oluşturur ( pilav. 4.12).

Şekil 4.12. Havuç (1, 2), şalgam (3, 4) ve pancarın (5, 6, 7) kök sebzeleri ( ksilem enine kesitlerde siyahtır; yatay noktalı çizgi, gövdenin ve kökün sınırını gösterir).

Kültür bitkilerinin kök bitkileri uzun süreli seleksiyon sonucu ortaya çıkmıştır. Köklü bitkilerde depo parankimi oldukça gelişmiştir ve mekanik dokular ortadan kalkmıştır. Havuç, maydanoz ve diğer şemsiye parankiminde, parankim floemde güçlü bir şekilde gelişmiştir; şalgam, turp ve diğer turpgillerden bitkilerde - ksilemde. Pancarlarda, birkaç ek kambiyum tabakasının aktivitesi ile oluşturulan parankimde rezerv maddeler biriktirilir ( pilav. 4.12).

Birçok soğanlı ve rizomlu bitki oluşur retraktörler, veya kasılma kökler ( pilav. 4.13, 1). Yaz kuraklığı veya kış donları sırasında sürgünü kısaltabilir ve toprağa optimum derinliğe çekebilirler. Geri çekilen kökler, enine buruşukluğa sahip kalınlaştırılmış tabanlara sahiptir.

Pirinç. 4.13. Kök metamorfozu: 1 - tabanda kalınlaşmış geri çekilen kökleri olan glayöl soğanları; 2 - Avicennia'da pnömatoforlu solunum kökleri ( NS- gelgit bölgesi); 3 - orkide hava kökleri.

Pirinç. 4.14. Bir orkidenin hava kökünün enine kesitinin bir parçası: 1 - velamen; 2 - ekzoderm; 3 - erişim kafesi.

Solunum kökler veya pnömatoforlar (pilav. 4.13, 2) oksijen eksikliği koşullarında yaşayan bazı tropikal odunsu bitkilerde oluşur (taksodyum veya bataklık selvi; okyanus kıyılarının bataklık kıyılarında yaşayan mangrov bitkileri). Pnömatoforlar dikey olarak yukarı doğru büyür ve toprak yüzeyinin üzerinde çıkıntı yapar. Bu köklerdeki aerenkima ile ilişkili bir delik sistemi aracılığıyla hava, su altı organlarına girer.

Bazı bitkilerde sürgünleri havada tutmak için ek destekleyici kökler. Tacın yatay dallarından uzaklaşırlar ve toprak yüzeyine ulaştıktan sonra yoğun bir şekilde dallanırlar, ağacın tepesini destekleyen sütunlu oluşumlara dönüşürler ( sütunlu banyan kökleri) ( pilav. 4.15, 2). Stilted kökler, gövdenin alt kısımlarından uzanır ve gövdeye stabilite sağlar. Mangrov çalılıklarının bitkilerinde, yüksek gelgit sırasında sular altında kalan tropik okyanuslarda gelişen bitki topluluklarında oluşurlar ( pilav. 4.15, 3), yanı sıra mısırda ( pilav. 4.15, 1). Ficus lastiksi formları tahta gibi kökler. Sütunlu ve sütunludan farklı olarak, orijin olarak tesadüfi değil, yan köklerdir.

Pirinç. 4.15. Destek kökleri: 1 - tepeli mısır kökleri; 2 - banyan ağacının sütun benzeri kökleri; 3 - rizophora'nın stilize kökleri ( NS- gelgit bölgesi; itibaren- düşük gelgit bölgesi; silt- çamurlu tabanın yüzeyi).