АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

ОСОБЕННОСТИ КОРНЕВОЙ СИСТЕМЫ КАК ОРГАНА ПОГЛОЩЕНИЯ ВОДЫ

Нормальный ход процессов жизнедеятельности в растении мо­жет быть обеспечен только при поддержании относительного по­стоянства оводненности тканей. Расход на транспирацию должен полностью компенсироваться поступлением воды из возможно большего объема почвы. За счет диффузии влага в почве передви­гается крайне медленно: не более чем на 1 см в сутки. Поэтому поглотительная деятельность корня непосредственно связана с его ростовой функцией. В почве не вода движется к корню, а корень должен устремляться за водой. Н. А. Максимов (1952) очень об­разно об этом писал: «Корневая система растений все время дви­жется в почве вперед и вперед, словно огромная стая роющих животных, обсасывая каждую встречную песчинку и слизывая с нее, если можно так выразиться, тончайшие пленки воды, кото­рые ее одевают».

Это обстоятельство предопределяет специфическую организа­цию корневой системы, которая имеет очень большие размеры и обладает исключительной способностью к ветвлению. Общая по­верхность корней обычно превышает поверхность надземных ор­ганов в 140—150 раз. Уже у однолетнего сеянца яблони формиру­ется 5—7 порядков ветвления корней общей протяженностью 250 м, а с корневыми волосками около 3 км. У взрослых деревьев корневая система измеряется десятками километров, причем при­мерно половина ее представлена сосущими корнями длиной до 5 мм. Плотность корней в пахотном слое, достаточная для погло­щения воды древесными и травянистыми растениями, составляет 0,3—5 см на 1 см³ почвы. Для успешного азотного питания требу­ется плотность 0,1—1 см на 1 см³ почвы.

Уникальная способность корней осваивать новые объемы поч­вы, иссушив пространства, непосредственно прилегающие к ним, связана с наличием большого количества точек роста (меристема- тические ткани составляют 10 % массы корня, в стебле только 1 %), высокой скоростью ростовых процессов (1—10 см в сутки) и положительным гидротропизмом, т. е. способностью растущих ча­стей изгибаться в сторону более влажных участков почвы.

I Необходимо также учитывать, что недостаток влаги в почве обычно тормозит рост надземных органов, рост же корней сначала может даже ускоряться. Эта защитная реакция растения направле­на на добывание воды, но она приводит к нарушению пропорции между надземной и корневой системами. В результате урожай­ность культур может снизиться.

(Рассмотрим теперь особенности анатомического строения, обес­печивающие поглотительную функцию корня (рис. 71).

Корень делится на четыре зоны: деления клеток, растяжения, всасы­вания, или корневых волосков, и проводящую, или опробковения.

Зона деления клеток, защищенная корневым чехликом, нуждается в не­большом количестве воды. Клетки этой зоны характеризуются крупны­ми ядрами, большой насыщенностью цитоплазмой, отсутствием вакуолей, первичным строением клеточных сте­нок. Их водный потенциал опреде­ляется только матричными силами, т. е. способностью к набуханию кол­лоидов протоплазмы и клеточных стенок.

Интенсивное поглощение воды начинается с зоны растяжения. Здесьидет усиленное новообразование бел­ков цитоплазмы. Их содержание в пересчете на клетку возрастает в 1,5—2 раза, что увеличивает возмож­ности матричного связывания воды. Значительное увеличение объема кле­ток достигается за счет образования крупной центральной вакуоли, кото­рая служит резервуаром осмотически активных веществ. Так появляется второй компонент водного потенци­ала — осмотический. Одновременно с возрастанием объема вакуоли наблю­даются размягчение и растяжение клеточных стенок. Благодаря элас­тичности они не оказывают сопро­тивления поглощению воды. Поэто­му водный потенциал определяется суммой матричного и осмотического потенциалов и обеспечивает колоссальную способность поглощать воду.

Зона корневых волосков — основная поглощающая зона кор­ня, которая направляет воду в русло дальнего транспорта. Здесь на 1 см² находится 230—500 корневых волосков, что увеличива­ет активную поверхность в 10—15 раз. Сильная вакуолизация меток этой зоны, высокая степень развития мембранных структур и упругость закончивших формирование клеточных стенок обеспечивают надежные механизмы осмотической регу­ляции транспорта воды, в которых наряду с осмотическими си­лами большое значение имеет развиваемое гидростатическое давление.

Проводящая зона корня характеризуется опробковением по­кровных тканей. Ее поглотительная функция заметно снижена, хотя опробковевшие части корня также могут поглощать воду. Особое значение это имеет после окончания вегетационного пе­риода у многолетних растений.

Дата добавления: 2015-12-15 | Просмотры: 1314 | Нарушение авторских прав