Auga sakne, tās nozīme un funkcijas. Augu sakņu funkcijas Pamata sakņu funkcijas

§ Ūdens un minerālvielu uzsūkšanās. Augsnes šķīdums iekļūst saknē caur sakņu matiņiem. Matiņi aktīvi ietekmē augsnes saturu, izdalot dažādas vielas, kas veicina selektīvu jonu uzsūkšanos no augsnes. Tā kā minerālvielu koncentrācija šūnu sulā ir lielāka nekā augsnes šķīdumā, sakņu matiņos nonāk ūdens ar tajā izšķīdinātiem minerālsāļiem jonu veidā. Sūkņa lomu sakņu matos pilda vakuoli, kuros veidojas lielāka sāļu koncentrācija nekā augsnē. Minerālu sāļu iekļūšana saknē notiek, pateicoties aktīvai anjonu un katjonu transportēšanai, kas ir daļa no membrānām, izmantojot ATP enerģiju. Šajā gadījumā var notikt jonu apmaiņa starp augsni un saknēm. Tā kā šūnu sulas koncentrācija vakuolā ir lielāka par augsnes šķīduma koncentrāciju, ūdens difūzijas procesā ieplūst šūnā. No sakņu matiņiem ūdens saskaņā ar to pašu principu pārvietojas garozas parenhīmas šūnās un caur endodermas pārejas šūnām nonāk traukos. Spēku, kas pārvieto ūdens plūsmu uz traukiem un visiem orgāniem, sauc par sakņu spiedienu. Saskaņā ar hidrostatiskajiem likumiem turgora spiediena (T) vērtība ir vienāda visās šūnas daļās, tāpēc sūkšanas spēks (S) ir lielāks tajā daļā, kur osmotiskais spiediens (P) ir lielāks. Šo likumu var izteikt kā formulu:

S = P - T, kur S ir sūkšanas spēks; P - osmotiskais spiediens; T - turgora spiediens.

Apgriezto šķidruma plūsmu novērš endodermas šūnas ar blīvām membrānām, kas neļauj ūdenī izšķīdinātām vielām nokļūt atpakaļ augsnē, radot augstu šūnu sulas koncentrāciju centrālajā cilindrā. Tādējādi ūdens un tajā izšķīdušo sāļu kustību veicina sakņu matiņu sūkšanas spēks, sakņu spiediens, saķeres spēks starp ūdens molekulām un trauku sieniņām, kā arī lapu sūkšanas spēks, kas, nepārtraukti iztvaicējot ūdeni. , piesaistiet to no saknēm.

§ Otra galvenā saknes funkcija ir stiprināt augus augsnē, kas rodas galvenās saknes atzarojuma dēļ. Galvenās saknes atzarojumu sauc par sānu saknēm. Tie ir novietoti (endogēni) periciklā un iziet caur primāro garozu. Augot pamatsaknei, parādās pirmās kārtas sānsaknes, kuras vēlāk atzarojas un veido otrās kārtas saknes, un no tām veidojas trešās kārtas saknes u.c. Saknes atzarošana palīdz nostiprināt augu augsnē un palielināt saknes absorbējošo virsmu. Citas saknes funkcijas ir šādas.

§ Organisko vielu sintēze.

§ barības vielu piegādešādas saknes ir stipri sabiezinātas un pilda barības vielu piegādes funkciju.

§ Pateicoties saknēm, augi sazinās ar baktērijām un sēnītēm. Sakne izdala dažādas vielas augsnē un nonāk simbiozē ar sēnītēm un baktērijām.

§ Saknes izmanto veģetatīvai pavairošanai.

Sakņu elpa ir liela nozīme normālai auga darbībai. Procesu kopums, kas nodrošina skābekļa piegādi augam un oglekļa dioksīda izvadīšanu, kā arī skābekļa izmantošanu šūnās un audos organisko vielu oksidēšanai, atbrīvojot augu dzīvībai nepieciešamo enerģiju, ir elpošana. Elpošanas enerģija ir nepieciešama vielu uzņemšanai, transportēšanai un sintēzei. No organiskajiem savienojumiem, kas nāk no lapām, un minerālsāļiem no augsnes sakņu šūnās tiek sintezētas daudzas dzīvībai svarīgas vielas: aminoskābes, fermenti un fitohormoni utt. Oglekļa dioksīds, kas veidojas elpošanas laikā, ir iesaistīts vielmaiņā un vielu ieplūdē saknē. Daudzu savvaļas augu saknes spēj panest anaerobos (anoksiskos) apstākļus. Lielākā daļa kultivēto augu ir aerobi, un pirms to elpošanas notiek hidrolīze (polimēru pārvēršana monomēros) un organisko vielu oksidēšana. Elpošana ir daudzpakāpju process. Ieelpojot šūnas, skābeklis oksidē vairākas vielas (galvenokārt ogļhidrātus) un atbrīvojas enerģija, nepieciešams augiem augšanai, protoplazmas kustībai, vielu kustībai. Elpošana ir process, kas ir pretējs fotosintēzei. Fotosintēzes laikā augs absorbē oglekļa dioksīdu un ūdeni un veido cukurus. Elpošanas laikā cukuri oksidējas, veidojas oglekļa dioksīds un ūdens:

fotosintēze

6 (CO 2 + H 2 O) C 6 H 12 O 6 + 6O 2

Elpošanas laikā oksidējoties vienai gramam-molekulai cukura, atbrīvojas 674 kcal enerģijas. Izdalītā enerģija tiek tērēta dažādiem bioķīmiskiem un fizikāliem procesiem: organisko vielu sintēzei, šķīdumu kustībai un uzsūkšanai, orgānu augšanai un kustībai. Daļu no enerģijas, kas izdalās elpošanas laikā, augs izdala siltuma veidā. Elpošana ir īpaši enerģiska saknes augšanas vietās. Skābekļa daudzuma palielināšanās gaisā, kā arī neliela tā satura samazināšanās neietekmē elpošanas intensitāti, un vājina tikai skābekļa satura samazināšanās gaisā par 10-20 reizēm salīdzinājumā ar normālo. elpošana. Sakne pilda savas funkcijas nodrošināt augu ar barības vielām tikai ar pietiekamu gaisa daudzumu augsnē. Tāpēc, audzējot augus, ir jānodrošina, lai saknēm pastāvīgi tiktu piegādāts svaigs gaiss. Lai to izdarītu, augsni regulāri irdina ar kultivatoriem vai kapļiem. Augsnes irdināšana arī palīdz saglabāt mitrumu sausās vietās. Kad augsne izžūst, uz tās virsmas veidojas garoza: tas veicina ātru ūdens iztvaikošanu. Irdināšanas laikā tiek iznīcināta garoza un mitrums tiek saglabāts virsmas slānī. Ūdens pārstāj iztvaikot no dziļākiem augsnes slāņiem. Nav brīnums, ka atslābšanu dažreiz sauc par "sauso laistīšanu". Viņi saka tā: "Labāk vienreiz labi atraisīt, nekā divreiz slikti laistīt." Vairākos tropu purva augos (mangrovju mežā) evolūcijas procesā attīstās elpceļu saknes. Tie paceļas vertikāli uz augšu, uz to virsmas ir caurumi, caur kuriem gaiss iekļūst saknēs un pēc tam auga daļās, kas iegremdētas purvainā augsnē.

Augsne- tas ir pamatiežs (augsni veidojošs) iezis, kas apstrādāts, kombinējot klimata, augu un dzīvnieku organismus, kā arī kultivētās platībās un cilvēka darbības rezultātā, kas spēj ražot augus. Augsnes galvenā īpašība ir auglība – spēja apmierināt augu vajadzību pēc barības vielām, ūdens, gaisa, siltuma to normālai dzīvei un augkopībai. Augsne atšķiras no akmeņiem, smiltīm vai māliem humusa klātbūtnē. Augsnes auglība galvenokārt ir atkarīga no augsnes struktūras un humusa rezervēm. Augsnes spēju veidot dažāda izmēra un formas kunkuļus sauc par augsnes struktūru, bet pašus kunkuļus sauc par struktūru. Atkarībā no konstrukcijas elementu klātbūtnes augsnes ir strukturālas un bezstruktūras. Labi strukturēta augsne nodrošina tai labvēlīgās ūdens-gaisa īpašības. Augsnes sastāvā ietilpst smiltis, māls un citi nešķīstoši minerāli, kā arī šķīstošās minerālvielas un humuss. Augsnē ir arī gaiss un ūdens.

Humuss(humuss) - sarežģīts organisko vielu komplekss, kas veidojas augsnē augu un dzīvnieku atlieku sadalīšanās laikā. Jo biezāks ir humusu saturošais augsnes virsējais slānis, jo tā ir auglīgāka. Visauglīgākās ir trūdvielām bagātās melnzemes un upju palieņu tumšās pļavu augsnes. Podzoliskās, mālainās un smilšainās augsnēs nav struktūras un tās ir trūdvielām nabadzīgas, tāpēc ir mazāk auglīgas.

Atkarībā no sīko (māla) vai lielāku (smilšu) daļiņu satura augsnē augsnes iedala gaiši smilšainās, smilšmāla, smilšmāla un mālainās.

Kultivēto kultūru produktivitāte ir atkarīga no augsnes auglības. Kultivētās zemes ir daudzu cilvēku paaudžu sarežģītu dabisko darba procesu rezultāts. Dažas cilvēku ietekmes uz augsni izraisa to auglības palielināšanos, citas - pasliktināšanos, degradāciju un nāvi. Īpaši bīstamām cilvēka ietekmes sekām uz augsni ir jāattiecina erozija, piesārņojums ar svešām ķimikālijām, sāļošanās, aizsērēšana un augsnes noņemšana dažādām būvēm (transporta maģistrālēm, ūdenskrātuvēm). Platības samazināšana auglīgas augsnes notiek daudzas reizes ātrāk nekā to veidošanās. Augsnes aizsardzībai jābūt dabai saudzējošai, resursus taupošai un jānodrošina to saglabāšana. Lai nodrošinātu racionālu zemes izmantošanu Krievijā, tiek uzturēts Valsts zemes kadastrs, kurā ir informācija par visu kategoriju zemēm. Kadastrs pieņemts 2001.gadā, tas veic šādas galvenās darbības:

1) veic zemes izmantošanas un aizsardzības kontroli;

2) veic zemes monitoringu;

3) apzina piesārņotās un degradētās zemes, sagatavo priekšlikumus to atjaunošanai un konservācijai.

Liela nozīme ir ieviesta augsni aizsargājoša bezarkla apstrāde, kas palēnina nitrifikācijas procesus augsnē, samazina pesticīdu slodzi, samazina nitrātu saturu lauksaimniecības produktos, kā arī paātrina organisko vielu humifikācijas reģenerācijas procesus.

Zemes monitorings ir zemes fonda stāvokļa uzraudzības sistēma izmaiņu savlaicīgai konstatēšanai un novērtēšanai, negatīvo procesu seku novēršanai un likvidēšanai. Zemes monitorings tika apstiprināts 1992. gadā un ir neatņemama sastāvdaļa vides monitorings.

Mūsu valstī ir pieņemts Zemes likums. Tajā paredzēti pasākumi augsnes auglības uzlabošanai un tās aizsardzībai. Nepareiza augsnes izmantošana, kultūraugu audzēšanas noteikumu neievērošana var izraisīt augsnes struktūras iznīcināšanu, augsnes eroziju, sāļošanos un aizsērēšanu. Tas viss pasliktina augsnes auglību, samazina ražu. Tāpēc ir svarīgi veikt meliorāciju (labiekārtošanu).

Mēslošanas līdzekļi. Augu organismi sastāv no organiskām un neorganiskām vielām, kas ietver dažādas ķīmiskie elementi. Normālai auga attīstībai saknēm no augsnes jānogādā ūdens un minerālsāļi, makroelementi (P, N, K, Ca, Mg, Fe) un mikroelementi.
(B, Cu, Mn, Zn, Mo). Ir zināms, ka slāpeklis ir daļa no aminoskābēm, olbaltumvielām, ATP, ADP, vitamīniem, fermentiem. Tās trūkums aizkavē augu augšanu. Fosfors ir daļa no ATP un ADP, aminoskābēm, fermentiem; kālijs ietekmē citoplazmas stāvokli, šūnu sulas osmotisko spiedienu, kā arī ietekmē augu augšanu. Makro- un mikroelementiem ir liela nozīme augu dzīvē. Katram no elementiem ir individuāla vērtība, un to nevar aizstāt ar citu. Ar jebkura minerālelementa trūkumu vai pārpalikumu augsnē rodas dažādi augu dzīves procesu pārkāpumi. Tātad, fosfora badošanās laikā augos tiek novērota iepriekš izveidoto olbaltumvielu sintēzes un sabrukšanas nomākšana. Kālija trūkums aptur augu augšanu, jo tiek traucēta olbaltumvielu un ogļhidrātu vielmaiņa. Par dzelzs deficītu liecina gaiši zaļa vai gaiši dzeltena krāsa nepietiekamas hlorofila veidošanās dēļ. Minerālsāļi, kas satur gan makro, gan mikroelementus, veidojas augsnē pēc organisko vielu mineralizācijas, minerālvielu šķīšanas un atsevišķu elementu absorbcijas no atmosfēras augsnē. Makro- un mikroelementi ir atrodami auglīgajā augsnes slānī dažādu savienojumu sastāvā. Visi iepriekš minētie elementi ir augsnē, bet dažreiz nepietiekamā daudzumā. Katru gadu augi tiek izņemti no augsnes barības vielas, augsne ir noplicināta, kas samazina lauksaimniecības augu ražu. Mēslošanas līdzekļi tiek uzklāti uz augsni, lai uzlabotu minerālu uzturu. Lietojot mēslojumu, cilvēks aktīvi iejaucas vielu apritē dabā, veido barības vielu līdzsvaru augsnē. Mēslojumu augsnē iestrādā noteiktās devās, noteiktos laikos, kas uzlabo augsnes kvalitāti un augu uzturu.

Ir organiskie, minerālie, jauktie, zaļie, baktēriju mēslošanas līdzekļi.

organiskie mēslošanas līdzekļi(kūtsmēsli, kūdra, putnu mēsli, virca, sapropelis utt.). Tie satur barības vielas augu un dzīvnieku izcelsmes organisko savienojumu veidā. Organisko mēslojumu augsnē iestrādā iepriekš, parasti rudenī, jo tie lēni sadalās un ilgu laiku var nodrošināt augus ar minerālvielām. Organiskais mēslojums ir pilnvērtīgs, satur gan makro, gan mikroelementus. Turklāt tie uzlabojas fizikālās īpašības augsne: palielināt tās struktūru, palielināt ūdens caurlaidību, ūdens aizturēšanas spēju, uzlabot aerāciju, termiskos apstākļus, aktivizēt augsnē mītošo mikroorganismu darbību.

Minerālmēsli visbiežāk satur vienu vai divas baterijas, retāk - vairāk, tad tās sauc par kompleksām. Minerālmēsli ir vieglāki un ātrāki nekā organiskie, tie sadalās augsnē.

Atkarībā no minerālvielu satura izšķir slāpekļa, fosfora un potaša minerālmēslus.

slāpekļa mēslošanas līdzekļiem ietver: nitrātus - kālija, kalcija un nātrija nitrātu (slāpekli NO amonija veidā).

UZ potaša mēslošanas līdzekļi ietver: kālija sāļus (silvinītu, kainītu, karnalītu); koncentrēti potaša mēslošanas līdzekļi (kālija hlorīds, kālija sulfāts utt.).

Fosfātu mēslošanas līdzekļi- superfosfāts, fosfāta iezis, tomassārņi. Jauktos mēslošanas līdzekļos ietilpst organiskie minerāli - humāti, humoammofoss, nitrohumāti, organisko un minerālmēsli, bieži vien kompostē vai granulās. Būtībā tie ir produkti. ķīmiskā apstrāde organiskās vielas (kūdra), amonjaks, slāpekļskābe vai fosforskābe.

Minerālmēsli tiek ievadīti augsnē stingri noteiktā devā un noteiktā laikā. Katram minerālmēslam ir savas specifiskās īpašības. Tāpēc pavasarī augšanas periodā augam nepieciešams slāpeklis, jo tas veicina veģetatīvās masas uzkrāšanos, hlorofila palielināšanos un fotosintēzi. Līdz pumpuru veidošanās un ziedēšanas laikam palielinās vajadzība pēc fosfora un kālija, jo fosfors, kālijs un magnijs ietekmē jaunu šūnu veidošanos embrionālajos audos (sēklās). Kālijam ir īpaši labvēlīga ietekme uz sēklu un augļu veidošanos. Ņemot vērā augu atšķirīgās vajadzības pēc minerālbarības vielām dažādās attīstības fāzēs, mēslojumu lieto ne tikai pirms sējas, bet arī veģetācijas periodā pārsēju veidā, dažreiz sējot rindās. Pēdējā laikā ir izplatījusies lapotnes barošanas metode, kad šķidro mēslojumu izsmidzina tieši uz augiem, bieži vien no lidmašīnas. Izšķīdušās barības vielas uzņem lapas. Šī metode ir īpaši ērta mikroelementu uzklāšanai, jo tā nodrošina vienmērīgu šķīdumu iekļūšanu augu lapās un ekonomiskāku deficīta mēslošanas līdzekļu izmantošanu.

Zaļie mēslošanas līdzekļi. Jomās, kurās nepieciešams organiskie mēslošanas līdzekļi, audzē tādas kultūras kā lupīna, seradella, lucerna, zirņi, āboliņš, griķi, sinepes u.c. lielākais zaļais masas tos smaržo. Augiem sadaloties augsnē, veidojas organiskās vielas.

Bakteriālie mēslošanas līdzekļi. Tie ietver nitragīnu. To lieto, sējot pākšaugu sēklas. Dažādām kultūrām tiek izmantotas īpašas nitragīna formas, jo mezgliņu baktēriju rases, kas attīstās uz vienas sugas saknēm, nevar dzīvot uz citu sugu saknēm. Azotobakterīns, kas satur Azotobacter kultūru, ir raksturīgs noteiktiem kultivēto augu veidiem. Fosforobakterīns ir preparāts, kas satur baktērijas, kas mineralizē fosforskābes organiskos savienojumus. Kā mikromēslojumu izmanto bora, vara, mangāna, molibdēna, cinka un kobalta savienojumus.

Organiskā un minerālmēslu devas ir atkarīgas no barības vielu satura augsnē un auga individuālajām vajadzībām. Pārāk daudz mēslojuma augsnē ir tikpat slikti kā pārāk maz. Neracionāla mēslošanas līdzekļu izmantošana nodara nopietnu kaitējumu ne tikai augiem, bet arī augsnei un galu galā var izraisīt paaugstinātu skābumu, sāļošanos un līdz ar to arī auglības zudumu. Pārmērīgi izlietotie mēslošanas līdzekļi uzkrājas lauksaimniecības produktos un kaitīgi ietekmē cilvēka organismu.

Augsnes apstrādes nozīme. Augsnes apstrāde ir mašīnu vai iekārtu darba korpusu mehāniska iedarbība uz augsni, kas nodrošina vislabāko apstākļu radīšanu kultūraugu audzēšanai.

Galvenie augsnes apstrādes uzdevumi ir:

§ Augsnes aramslāņa struktūras un tā strukturālā stāvokļa maiņa, lai radītu labvēlīgus ūdens-gaisa un termiskos režīmus.

§ Barības vielu cikla stiprināšana, izraujot tās no dziļākiem augsnes apvāršņiem un ietekmējot mikrobioloģiskos procesus vajadzīgajā virzienā.

§ Nezāļu iznīcināšana, provocējot to dīgtspēju, sējeņu iznīcināšana, pēcnācēju atzarošana un sakneņu izvirzīšana virspusē.

§ Rugāju un mēslojuma iestrādāšana.

§ Kultivēto augu kaitēkļu un patogēnu iznīcināšana, kas ligzdo augu atliekās vai augsnes augšējos slāņos.

§ Fundamentāla podzolisko un sārmaino augšņu uzlabošana ar dziļo augsnes apstrādi.

§ Cīņa pret ūdens un vēja eroziju.

§ Augsnes sagatavošana sējai un augu kopšanai: augsnes virsmas izlīdzināšana un sablīvēšana vai, gluži otrādi, izciļņas virsmas veidošana, augu nokalšana u.c.

§ Daudzgadīgās veģetācijas iznīcināšana, apstrādājot neapstrādātas un papuves, kā arī iesēto daudzgadīgo stiebrzāļu slāni.

Daudzu savvaļas augu saknes spēj panest anaerobos (anoksiskos) apstākļus. Lielākā daļa kultivēto augu ir aerobi, un pirms to elpošanas notiek hidrolīze (polimēru pārvēršana monomēros) un organisko vielu oksidēšana bez skābekļa. Pirms kultivēto augu sēšanas obligāti jāveic uzaršana 22-25 cm dziļumā vai rakšana. Aršana- augsnes apstrādes metode, kas nodrošina kultivētās augsnes slāņa ietīšanu un irdināšanu, kā arī augu pazemes daļas nopļaušanu, iestrādājot mēslojumu un kultūraugu atliekas. Šo agrotehnisko pasākumu veic rudenī vai agrā pavasarī, pirms sēšanas, veic ecēšanu, kultivēšanu (dziļo irdināšanu), lai uzlabotu gāzu apmaiņu augsnē. Pēc dīgtspējas un visā augšanas sezona augu kopšana sastāv no augsnes irdināšanas (kultivēšana), mēslošanas (mēslošanas) un laistīšanas. atslābināšana nodrošina skābekļa piekļuvi saknēm un augsnes mikroflorai; Mēslojums, īpaši organiskais mēslojums, uzlabo augsnes struktūru un augsnes uzturu. Laistīšana aizpilda ūdens trūkumu augu dzīvē. Ūdens, iztvaikojot, novērš augu pārkaršanu, nodrošina vielu kustību caur augu, saglabā turgoru. Ar ūdens trūkumu augu turgors nokrīt un notiek vītums. Tāpēc nepietiekama mitruma zonā tiek veikta augu laistīšana. Pēc laistīšanas ir nepieciešams veikt atslābināšana jo ūdens izspiež skābekli no augsnes. Paaugstinoties gaisa temperatūrai, uz augsnes veidojas garoza un augsnes kapilaritātes rezultātā notiek spēcīga ūdens iztvaikošana. Lai samazinātu iztvaikošanu, kapilaritāte ir jāpārtrauc. To panāk tikai atslābinot. Atslābināšanu sauc par sauso laistīšanu.

Sakņu kultūras un to izmantošana cilvēkiem. Ilgstoša evolūcijas procesa rezultātā saistībā ar specializēto funkciju veikšanu tipiska galvenā sakne ir pārvērtusies par sakņu kultūru. Sakņu kultūra veidojas no galvenās saknes, jo tajā ir nogulsnēts liels daudzums rezerves barības vielu. Sakņu kultūra ir sabiezināta, sulīga, gaļīga galvenā sakne. Sakņu kultūrai ir trīs sastāvdaļas: galva, kakls un pati sakne. Saknes galvu sauc augšējā daļa, kas nes lapas un lapu pumpurus. No morfoloģiskā viedokļa saknes galva ir saīsināts kāts, tajā veidojas liels skaits lapu. Zem galvas atrodas sakņu kultūras kakls, tas ir gluds, nenes lapas vai saknes. Galva un kakls ir aizauguši hipokotila ceļgali (tas ir, tas ir arī cilmes izcelsmes). Un tikai sakņu kultūras apakšējā daļa faktiski ir sakne. Sakņu kultūras veidojas divgadīgos augos (bietes, burkāni, rutabaga, rāceņi, redīsi u.c.). Pirmajā dzīves gadā uzkrājas barības vielas, 2. gada pavasarī augsnē tiek stādītas sakņu kultūras, kas veido reproduktīvos orgānus - ziedus un augļus. Cukurbiešu saknes ir tehniskas izejvielas cukurrūpniecībai, jo satur 14-20% ogļhidrātu. Ir zviedru, rāceņu, redīsu, burkānu, galda biešu sakņu kultūras nepieciešamie produkti pārtiku un izmanto kā ārstniecības augi. Lopbarības biešu sakņu kultūras izmanto lopbarībai.

Sakņu bumbuļi vai sakņu čiekuri ir gaļīgi sānu sakņu sabiezējumi, kā arī nejaušas saknes. Sakņu bumbuļos var uzkrāties rezerves vielas, galvenokārt ogļhidrāti, ciete, inulīns. Sakņu bumbuļi veidojas orhidejās, čistjakā, dālijās, zemes bumbieros.

BĒGŠANA

Bēgšana- augstāku augu orgāns, kas sastāv no kāta ar lapām un pumpuriem, kas atrodas uz tā. Filmas galvenā funkcija ir fotosintēze. Attīstības procesā dzinums veidojas kā viens orgāns no sēklu pumpura un pēc tam no augšanas konusa izglītības audiem. Atvasei raksturīga iezīme ir metamērisms, t.i. tās ass sadalīšana līdzīgās daļās - mezglos ar lapu un pumpuru vai pumpuriem un starpmezgliem, kas atrodas zem tiem. Mezgli un starpmezgli, kāts, lapas, pumpuri ir dzinuma strukturālie elementi.

Rīsi. 17. Kāts:

a, b - austrumu platāns (a - iegarens, b - saīsināts); c - daudzgadīgs saīsināts ābeles dzinums (apkakle); 1 - starpmezgls; 2 - ikgadējie pieaugumi.

Bud. Nieres ir rudimentārs vēl neattīstīts dzinums, kura visas daļas atrodas ļoti tuvu viena otrai. Pumpuri veido rudimentārs kātiņš, ko ieskauj rudimentāras lapas, un rudimentāru lapu padusēs ir ielikti rudimentāri sānu pumpuri bumbuļu formā. Pumpuri ir pārklāti ar zvīņām (modificētām lapām), kas pasargā tos no zemām ziemas temperatūrām. Nieru zvīņas bieži ir pārklātas ar matiņiem, kutikulas slāni un dažreiz sveķainiem izdalījumiem, kas cieši saliek kopā nieru zvīņas un tādējādi aizsargā nieres no sasalšanas un izžūšanas. Pumpuri nodrošina ilgstošu dzinuma augšanu un tā zarošanos. Kātiņa augšdaļu, kas atrodas nierēs, sauc par augšanas konusu. Tas sastāv no merimastiskiem audiem, kuru šūnas, daloties, veido virkni viendabīgu šūnu slāņu. Ir sānu un apikālās nieres. Apikālie pumpuri atrodas stumbra galotnēs un tā sānu zaros. Sānu nieres var būt paduses un adnexālas. Paduses pumpuri atrodas pa vienam lapas padusē. Dažiem augiem ir nevis viens, bet vairāki pumpuri. Tie var atrasties viens virs otra vai blakus viens otram. Apikālie un sānu paduses pumpuri veidojas no augšanas konusa meristēmas un atšķiras tikai pēc atrašanās vietas. Kokiem un krūmiem paduses pumpuri ir augi (veģetatīvi) ar lapu un stublāju rudimentiem un ziedu pumpuri ar ziedu vai ziedkopu rudimentiem. Dažas paduses nieres var palikt neaktīvas uz nenoteiktu laiku. Tie ir "miega pumpuri". Tie sāk darboties, kad ir bojāts apikālais pumpurs un citi stumbra bojājumi.

Adnexal pumpuri - var atrasties jebkurā vietā stumbra starpmezglā. Tie veidojas no kambija stublāju apakšējās daļās, no parenhīmas virsmas slāņiem stumbra augšdaļā.

Bēgšanas attīstība.Stumbra augšana augstumā nodrošina apikālo pumpuru jeb sēklu dīgļa pumpuru. Augšanas konusa izglītības audu šūnas nepārtraukti dalās. Dalīšanās procesā veidojas jauni lapu un pumpuru rudimenti. Sadalīšanai seko šūnu augšana, kas ietver starpmezglu un stumbra pagarināšanu kopumā. Dzinuma attīstībā tiek izdalīti divi periodi: nieres - nākamā dzinuma elementu ieklāšana un ekstrarenālais - nierēs novietotā nākotnes dzinuma struktūru izvietošana un augšana.

Attālinoties no augšanas konusa, šūnu dalīšanās spēja samazinās, un to diferenciācija sākas ar audu veidošanos. Ir iespējama arī cita stublāju augšanas metode: starpkalāra vai starpkalāra. Šajā gadījumā izglītības audi tiek sadalīti ar nedalāmo šūnu zonām. Parasti tas atrodas starpmezglu pamatnē. Šis pieaugums ir raksturīgs labībai.

Dzinuma augšana pavasarī sākas ar pumpuru un tajos iegulto stublāju un lapu rudimentu lieluma palielināšanos. Nieru zvīņas sadalās, nokrīt, un parādās jauns dzinums. Augšanas konusa pašā augšā atrodas apikālā meristēma, kas nodrošina pastāvīgu dzinuma augšanu garumā un visu tā daļu un audu veidošanos. Dzinuma augšana beidzas ar zieda, ziedkopas vai apikāla pumpura veidošanos.

Stublājs- pārstāv dzinuma aksiālo daļu, tai ir neierobežota augšana - aug visā auga dzīves laikā. Kāta funkcijas:

1) kāts nodrošina ūdens kustību ar minerālvielām no saknes uz augšu un organiskām vielām no lapām uz visiem orgāniem;

2) stublājs piedalās vainaga veidošanā;

3) ir rezerves barības vielu nogulsnēšanās vieta;

4) kalpo veģetatīvi pavairošanai;

5) veic aizsargfunkciju.

Dzinuma sastāvdaļas veidojas uz kāta. Mezgls ir vieta, kur lapa ir piestiprināta pie kāta. Stumbra mezglā parasti ir kāds sabiezējums, īpaši tas ir pamanāms labībā (kviešos, bambusā). Kāta sekcijas starp diviem blakus mezgliem sauc par starpmezgliem. Starpmezglu garums nav vienāds gan dažādos augos, gan uz viena auga stumbra atkarībā no atrašanās vietas. Daudziem zālaugu augiem stublāju starpmezgli atrodas pazemē (pienene, margrietiņa). Šādiem augiem veidojas liels skaits blīvi sakārtotu lapu, kas veido pamatrozeti (pienene, ceļmallapa) uz augsnes virsmas. Leņķi, ko veido kāts un lapa, kas stiepjas no tā, sauc par lapas paksi.

Kāta (atvašu) zarošanās.Ļoti nedaudziem augiem ir nezarots stublājs. Lielākajā daļā augu stublājs atzarojas, kā rezultātā palielinās auga virsma un līdz ar to arī lapu masa. Augu stublājos ir 4 zarojuma veidi: divkāršs, monopodiāls, simpodiāls un pseido-dihotoms.

Dihotomisks zarojums- ir galvenā primārā augu zarošanās forma, no kuras radās pārējais. To raksturo tas, ka stublāja augšdaļā veidojas divi pumpuri, kas augot veido divus vienādus zarus dakšas formā. Katrs no šiem zariem turpina sazaroties tādā pašā veidā. Šis zarojuma veids ir raksturīgs sūnām, klubsūnām, papardēm.

Rīsi. 18. Atzarojums:

A - monopodiāls (a - shēma, b - priedes zars); B - simpodiāls (c - shēma, d - putnu ķiršu zars); C - viltus dihotomija (e - shēma, f - ceriņu zars);
1-4 - pirmā un turpmāko pasūtījumu asis.

Monopodiāls sazarojums kam raksturīga neierobežota apikāla dzinumu augšana; raksturīgs augiem, kuriem dzinuma augšdaļā ir viena niera. Šis pumpurs kalpo galvenā dzinuma (ass) augšanas turpināšanai, un pirmās kārtas sānu zari veidojas uz sānu pumpuru rēķina, un sānu zari neizaug no galvenā dzinuma (skujkoki - egle, priede, egle). utt.).

Simpodilu atzarojums raksturīga agrīna apikālās augšanas pārtraukšana, kamēr apikālais pumpurs mirst. Tā vietā veidojas sānu pumpurs, kas nedaudz nospiež galveno asi uz sāniem, un no šī pumpura izveidojies dzinums turpina galveno stublāju. Tipiski koksnes - ābolu, bumbieru, persiku u.c., no zālaugu - kartupeļiem, kokvilnai utt. izskats augi, tā habitus.

Plkst viltus dihotomisks zarojums galotnes augšana uz galvenās ass apstājas, un zem tās veidojas divi pumpuri, no kuriem attīstās vairāk vai mazāk identiski zari, un starp tiem ir manāms miris apikāls pumpurs (ceriņi, kastaņi). Tas notiek, kad lapas ir pretējās un līdz ar to arī pumpuri.

Vainaga veidošanās. Sazarotā augā galveno stublāju sauc par pirmās kārtas asi, no tā attīstījušies sānu zaru paduses pumpuri ir otrās kārtas asis, no kurām veidojas trešās kārtas asis utt. Kokiem var būt līdz 20 šādiem cirvjiem. Koka sazaroto gaisa daļu sauc par vainagu.

Vainaga veidošanās pamatā ir zināšanas par dzinumu attīstības modeļiem. Augšanas konusa noņemšana izraisa stumbra augšanas pārtraukšanu garumā un pastiprinātu sānu pumpuru augšanu, t.i. zarošanās. To izmanto speciālisti pilsētu ainavu veidošanā un vainaga veidošanā. augļu koki. Pēc vainaga formas tie ir sfēriski (kļava, aso lapu), piramīdveida (papele), kolonnveida (ciprese) u.c. Augļu un dekoratīvie koki formas atzarošana, ņemot vērā to dabiskās īpašības. Dārzeņu audzētāji izmanto šos datus, audzējot dārzeņus: uz gurķu sānu dzinumiem sieviešu ziedi veidojas vairāk nekā uz galvenajiem. Audzējot ziedus (rozes), sānu ziedu dzinumu noņemšana izraisa galvenā dzinuma un uz tā attīstošā zieda izmēru palielināšanos.

Koksna stumbra iekšējā struktūra saistībā ar tā funkcijām. Stumbra augšana biezumā. Gada gredzenu veidošanās. Kokainam kātam raksturīga iezīme ir spēja augt resnumā bezgalīgi, dodot augšanu katru augšanas sezonu. Anatomiskās iezīmes ir peridermas (sekundārais integumentārais audi) veidošanās uz tās virsmas, kas aizstāj epidermu, un skaidri izteiktu augšanas gredzenu parādīšanās kokā. Kokainā kātā parasti ir izolēta miza, kambijs, koksne un serde.

Garozas sastāvs ietver visus audus, kas atrodas līdz virsmai no kambija. Garozas ārējos slāņus attēlo periderma, kas sastāv no korķa, korķa kambija un pellodermas. Dažreiz epidermas paliekas paliek uz korķa virsmas. Aiz peridermas atrodas primārās garozas elementi, kas rodas augšanas konusa primāro izglītības audu diferenciācijas rezultātā. Tas ietver lamelāro kolenhīmu, galveno audu šūnas, endodermu, kas satur cietes graudus. Aiz endodermas atrodas pericikliskā sklerenhīma - tās ir lignified sklerenhīmas šķiedras. Aiz pericikliskās sklerenhīmas sākas floēma jeb sekundārā garoza. Tas atšķir mīkstu un cieto lūku. Mīksto lūku attēlo sieta caurules ar pavadoņšūnām un floēmas parenhīmu, bet cieto lūku attēlo sekundārās sklerenhimālās šķiedras. Tie rodas kambijas šūnu aktivitātes un diferenciācijas rezultātā. Kambijs pārmaiņus nogulsnē mīksta, pēc tam cieta lūksnes elementus. Cietās lūksnes šķiedras ir atmirušās šūnas ar stipri sabiezētām lignificētām sienām – lūksnes šķiedrām. Floēmas zonā ietilpst primārie kodola stari, kas no kambija izplešas trīsstūros. Tos attēlo galvenās parenhīmas šūnas, un tās ir rezerves barības vielu nogulsnēšanās vieta. Turpinoties šauru sloksņu veidā gar ksilēmu, primārie kodola stari sasniedz stumbra serdi. Ir arī sekundārie medulārie stari, kas ksilemā beidzas pirms tā sasniegšanas, tie ir daudz šaurāki par primārajiem stariem. Tie rodas arī no kambijas šūnām. Kāta daļu no kambija līdz endodermai sauc par sekundāro mizu. Kopā ar primāro mizu tā veido stumbra mizu.

Kambijs sastāv no dalāmām taisnstūrveida plānsienu šūnām ar dzīvo saturu. Kad tas darbojas enerģiski, tā šūnām nav laika diferencēties, un kambijs kopā ar šūnām, kas veidojas no tā, ir skaidri atšķiramas.

Rīsi. 19. Divdīgļlapju kokaugu stumbra struktūra:

1 - epidermas paliekas; 2 - periderms; 3 - kolenhīma; 4 - primārās garozas parenhīma; 5 - pericikliskas izcelsmes sklerenhīma; 6 - primārā medulārā stara floēma daļa; 7 - lūksnes šķiedras; 8 - mīksts lūksne; 9 - kambijs; 10 - pavasara koks; 11 - rudens koks; 12 - primārā medulārā stara ksilēma daļa; 13 - primārais ksilēms; 14 - kodola parenhīma; A - miza (а΄ - primārā; а΄΄ - sekundārā); B - koks; (I-III - koksnes ikgadējais pieaugums); B ir kodols.

Koksnes stumbra galveno masu veido sekundārā koksne (sastāv 9/10 no stumbra tilpuma), kas iet no kambija uz centru. Koksne (ksilēma) ietver trahejas (traukus), traheīdus, koka parenhīmu un koka šķiedras (sklerenhīmu). Visu ksilēma elementu kopīga iezīme ir šūnu sieniņu lignifikācija. Kambija nevienmērīgās aktivitātes dēļ tā veidotajās koksnes šūnās ir dažādi izmēri. Lielākās šūnas veidojas pavasarī, kad kambija darbība ir visintensīvākā. Pamazām kambija darbība palēninās, un kambija veidotās šūnas kļūst mazākas un ar biezākām sienām. Līdz ziemai kambijs nonāk miera periodā. Tādējādi vienā augšanas sezonā viens koka augšanas gredzens, kurā skaidri redzamas pavasara, vasaras un rudens šūnas. Pēc ziemas miera perioda atsākas kambaru darbība, un a jauns gada gredzens, kuras lielās atsperu šūnas atrodas tieši blakus iepriekšējā gada rudenī izveidotajām mazajām šūnām. Kā likums, veidojas gads tikai viens koka gredzens. Pēc augšanas gredzenu platuma jūs varat uzzināt, kādos apstākļos koks auga dažādos dzīves gados. Šauri gada gredzeni norāda uz mitruma trūkumu, koka ēnojumu, tā sliktu uzturu. Pēc augšanas gredzeniem var noteikt arī galvenos punktus. Augšanas gredzeni parasti ir platāki koka dienvidu pusē un šaurāki ziemeļu pusē. Pēc sekundārās koksnes centra virzienā seko primārās koksnes elementi, kas sastāv no neliela skaita spirālveida un gredzenveida trauku.

Kāta centrā atrodas kodols, kas sastāv no noapaļotām parenhīmas šūnām. Tie satur dažādas vielas. Stublāja augšana biezumā notiek kambija vidējās izglītības audu šūnu dēļ. Apmēram četras reizes vairāk šūnu nogulsnējas pret koksni nekā pret mizu, tāpēc koksne ir biezāka par mizu.

Minerālu un organisko vielu kustība gar kātu notiek divos virzienos. No saknes līdz lapām un visiem virszemes orgāniem caur vadošajiem koka traukiem (ksilēma) plūst augšupejoša strāva. (ūdens un minerālsāļi). Ūdens pacelšanos līdz stublāja augstumam (un tas var sasniegt apmēram simts metrus) veicina lapu sūkšanas darbība, sakņu spiediens, ūdens molekulu savstarpējās saķeres spēks un asinsvadu sieniņas. . Lapu sūkšanas spēka dēļ kātā tiek radīts negatīvs hidrostatiskais spiediens. Par to liecina novērojumi: griežot koku, koksnē ar šņākšanu tiek iesūkts gaiss. Pateicoties saķeres spēkam starp ūdens molekulām vadošajā sistēmā, veidojas nepārtraukta šķidruma kolonna, ko no augšas velk uz augšu ar lapu sūkšanas spēku un no apakšas stumj ar sakņu spiedienu (augšupejošā strāva).

Organisko vielu kustība notiek gar lūksnes (flēmas) sieta caurulēm no lapām līdz saknei (dilstošā strāva). Tā nav vienkārša mehāniska parādība, bet gan fizioloģisks process, kam nepieciešama enerģija, t.i. kas saistīti ar elpošanu. Vasarā organiskās vielas nonāk ne tikai saknēs, bet arī ziedos un augļos, kas bieži atrodas virs lapām. Līdz ar to organiskās vielas pārvietojas gan uz augšu, gan uz leju. Papildus barības vielu kustībai pa vertikāli, augi pārvietojas horizontālā virzienā no stumbra serdes uz perifēriju. Šim nolūkam tiek izmantoti serdes stari, kas sastāv no galvenajiem audiem un stiepjas no serdes caur koksni līdz mizai. Tos sauc par stariem to formas dēļ: tie sākas kā šauras sloksnes kodolā, nedaudz izplešas kokā un ļoti spēcīgi mizā.

Rezerves vielu nogulsnēšanās. Rezerves jeb organiskās barības vielas tiek nogulsnētas īpašos serdes uzglabāšanas audos, serdes staros un primārās garozas galveno audu šūnās cukura, cietes, aminoskābju, olbaltumvielu, eļļu veidā. Tie var uzkrāties izšķīdinātā (bietes), cietā (cietes graudi, olbaltumvielas kartupeļu bumbuļos, graudaugos, pākšaugos) vai pusšķidrā stāvoklī (eļļas pilieni rīcin pupiņu endospermā). Īpaši daudz vielu nogulsnējas modificētajos dzinumos (sakneņos, bumbuļos, sīpolos), kā arī sēklās un augļos. Rezerves vielu vērtība ir ne tikai tajā, ka augs nepieciešamības gadījumā barojas ar šīm organiskajām vielām, bet arī tajā, ka tās ir cilvēku un dzīvnieku pārtikas produkts, kā arī tiek izmantotas kā izejvielas.

Modificētas aizbēgšanas vietas: sakneņi, bumbuļi, sīpoli, to uzbūve, bioloģiskā un ekonomiskā nozīme.

Saistībā ar papildu funkciju veikšanu stublājam tiek veiktas dažādas modifikācijas gan virszemes (antenas, muguriņas), gan pazemē - sakneņi, bumbuļi, sīpoli, kas pilda rezerves barības vielu uzkrāšanas un veģetatīvās pavairošanas funkcijas.

Rhizome- daudzgadīgs pazemes dzinums ar zvīņām un pumpuriem. Tas atšķiras no saknes ar saknes vāciņa neesamību, mezglu un starpmezglu klātbūtni, lapām (un pēc to nāves - lapu rētām), apikālo un paduses pumpuru klātbūtni. Forma var būt gara un tieva (augi ar gariem sakneņiem - dīvānzāle) vai īsa un bieza (augi ar īsiem sakneņiem - skābenes, īrisi). Katru gadu no augšas izaug pazemes dzinums. Kad sakneņi ir bojāti, katrs gabals ar pumpuru dod jaunu augu, kas atrodas paralēli augsnei.

Rīsi. 20. Pazemes dzinumu metamorfozes.

Lekcijas numurs 5. Saknes un sakņu sistēma.

Jautājumi:

Sakņu zonas.

Saknes apikālā meristēma.

Saknes primārā struktūra.

Saknes sekundārā struktūra.

Saknes definīcija un tās funkcijas. Sakņu sistēmu klasifikācija pēc izcelsmes un struktūras.

Sakne (lat. radix) - aksiāls orgāns ar radiālu simetriju un aug garumā tik ilgi, kamēr saglabājas apikālā meristēma. Sakne morfoloģiski atšķiras no stumbra ar to, ka uz tās nekad neparādās lapas, un apikālā meristēma ir pārklāta ar saknes cepurīti kā uzpirksteni. Sakņu pēcnācēju augos nejaušo pumpuru sazarošanās un iniciācija notiek endogēni (iekšēji) pericikla (primārā laterālā meristēma) darbības rezultātā.

Sakņu funkcijas.

1. Sakne uzsūc ūdeni no augsnes ar tajā izšķīdinātām minerālvielām;

2. veic enkura lomu, fiksējot augu augsnē;

3. kalpo kā barības vielu tvertne;

4. piedalās dažu organisko vielu primārajā sintēzē;

5. sakņu augos pilda veģetatīvās pavairošanas funkciju.

Sakņu klasifikācija:

I. Pēc izcelsmes saknes ir sadalītas galvenais, adnexal Un sānu.

galvenā sakne attīstās no sēklas dīgļa saknes.

nejaušas saknes vai nejaušas saknes(no lat adventicius - svešzemju) veidojas uz citiem augu orgāniem (stumbrs, lapa, zieds) . Nejaušām saknēm zālaugu segsēkļu dzīvē ir milzīga nozīme, jo pieaugušiem augiem (gan viendīgļaugiem, gan daudzām divdīgļlapēm) sakņu sistēma galvenokārt (vai tikai) sastāv no nejaušām saknēm. Nejaušo sakņu klātbūtne uz dzinumu pamatdaļas atvieglo augu mākslīgo pavairošanu, sadalot tos atsevišķos dzinumos vai dzinumu grupās ar nejaušām saknēm.

Sānu saknes veidojas uz galvenajām un nejaušajām saknēm. To tālākas zarošanās rezultātā parādās augstākas kārtas sānu saknes. Visbiežāk zarošanās notiek līdz ceturtajai vai piektajai kārtībai.

Galvenajai saknei ir pozitīvs ģeotropisms; gravitācijas ietekmē tas padziļinās augsnē vertikāli uz leju; lielām sānu saknēm raksturīgs šķērsģeotropisms, t.i., viena un tā paša spēka iedarbībā tās aug gandrīz horizontāli vai leņķī pret augsnes virsmu; plānām (sūkšanas) saknēm nepiemīt ģeotropiskums un tās aug visos virzienos. Sakņu augšana garumā notiek periodiski – parasti pavasarī un rudenī, biezumā – sākas pavasarī un beidzas rudenī.

Galvenās, sānu vai nejaušās saknes virsotnes nāve dažkārt izraisa sānu saknes attīstību, kas aug tajā pašā virzienā (kā tās turpinājums).

III. Pēc formas arī saknes ir ļoti dažādas. Tiek saukta vienas saknes forma cilindrisks, ja gandrīz visā garumā tam ir vienāds diametrs. Tajā pašā laikā tas var būt biezs (peonija, magones); ischiform, vai stīgas formas (lociņš, tulpe), un filiforms(kvieši). Turklāt piešķirt mezglains saknes - ar nevienmērīgiem sabiezinājumiem mezglu veidā (pļavas vīgriezes) un pērlītēm - ar vienmērīgi mainīgiem sabiezinājumiem un plānām vietām (zaķu kāposti). uzglabāšanas saknes var būt koniska, rāceņa, sfēriska, fusiform un utt.

sakņu sistēma.

Visu viena auga sakņu kopumu sauc par sakņu sistēmu.

Sakņu sistēmu klasifikācija pēc izcelsmes:

galvenā sakņu sistēma attīstās no dīgļu saknes, un to attēlo galvenā sakne (pirmās kārtas) ar otrās un turpmākās kārtas sānu saknēm. Daudzos kokos un krūmos, kā arī viengadīgajos un dažos daudzgadīgajos zālaugu divdīgļos attīstās tikai galvenā sakņu sistēma;

nejauša sakņu sistēma attīstās uz kātiem, lapām, dažreiz uz ziediem. Sakņu nejaušā izcelsme tiek uzskatīta par primitīvāku, jo tā ir raksturīga augstākām sporām, kurām ir tikai nejaušu sakņu sistēma. Adventīvo sakņu sistēma segsēkļos acīmredzot veidojas orhidejās, no kuru sēklām attīstās protokorms (embrionālais bumbulis), un pēc tam uz tā attīstās nejaušas saknes;

jaukta sakņu sistēma plaši izplatīta gan starp divdīgļlapiņām, gan viendīgļaudzēm. No sēklas audzētā augā vispirms attīstās galvenās saknes sistēma, taču tās augšana nenotiek ilgi - tā bieži apstājas līdz pirmās augšanas sezonas rudenim. Līdz tam laikam uz galvenā dzinuma hipokotila, epikotila un turpmākajiem metamēriem, un pēc tam uz sānu dzinumu bazālās daļas, konsekventi izveidojas nejaušu sakņu sistēma. Atkarībā no augu sugas tie tiek ierosināti un attīstīti noteiktās metamēru daļās (mezglos, zem un virs mezgliem, starpmezglos) vai visā to garumā.

Augiem ar jauktu sakņu sistēmu, parasti jau pirmā dzīves gada rudenī, galvenā sakņu sistēma veido nenozīmīgu visas sakņu sistēmas daļu. Pēc tam (otrajā un nākamajos gados) otrās, trešās un turpmākās kārtas dzinumu bazālajā daļā parādās nejaušas saknes, un galvenā sakņu sistēma izmirst pēc diviem vai trim gadiem, un tajā paliek tikai nejaušā sakņu sistēma. augs. Tādējādi dzīves laikā mainās sakņu sistēmas veids: galvenās saknes sistēma - jauktā sakņu sistēma - nejaušo sakņu sistēma.

Sakņu sistēmu klasifikācija pēc formas.

Tap sakņu sistēma -šī ir sakņu sistēma, kurā galvenā sakne ir labi attīstīta, garumā un biezumā ievērojami pārsniedzot sānu saknes.

Šķiedru sakņu sistēma tiek saukts ar līdzīgu galveno un sānu sakņu izmēru. Parasti to attēlo plānas saknes, lai gan dažās sugās tās ir salīdzinoši biezas.

Jaukta sakņu sistēma var būt arī izšķiroša, ja galvenā sakne ir daudz lielāka par pārējām, šķiedrains, ja visas saknes ir samērā vienāda izmēra. Tie paši termini attiecas uz nejaušo sakņu sistēmu. Tajā pašā sakņu sistēmā saknes bieži veic dažādas funkcijas. Ir skeletsaknes (atbalstošas, spēcīgas, ar attīstītiem mehāniskiem audiem), augšanas saknes (ātri augošas, bet maz zarojas), sūcošas (plānas, īslaicīgas, intensīvi zarojošas).

2. Jaunas sakņu zonas

Jaunas sakņu zonas- tās ir dažādas saknes daļas visā garumā, pildot nevienlīdzīgas funkcijas un kurām raksturīgas noteiktas morfoloģiskas pazīmes (att.).

Augš atrodas stiepšanās zona, vai izaugsmi. Tajā šūnas gandrīz nedalās, bet stipri stiepjas (aug) pa saknes asi, iespiežot tās galu dziļi augsnē. Stiepšanas zonas pagarinājums ir vairāki milimetri. Šajā zonā sākas primāro vadošo audu diferenciācija.

Saknes zonu, kurā atrodas sakņu matiņi, sauc sūkšanas zona. Nosaukums atspoguļo tā funkciju. Vecākajā daļā sakņu matiņi pastāvīgi atmirst, un jaunajā daļā tie pastāvīgi veidojas no jauna. Šīs zonas garums ir no vairākiem milimetriem līdz vairākiem centimetriem.

Virs sūkšanas zonas, kur pazūd sakņu matiņi, sākas turēšanas zona, kas stiepjas gar pārējo sakni. Caur to saknes absorbētie ūdens un sāls šķīdumi tiek transportēti uz auga virsējiem orgāniem. Šīs zonas struktūra dažādās tās daļās atšķiras.

3. Saknes apikālā meristēma.

Atšķirībā no dzinuma apikālās meristēmas, kas aizņem terminālu, t.i. gala pozīcija, saknes apikālā meristēma apakštermināls, jo viņa vienmēr ir pārklāta ar vāciņu, piemēram, uzpirksteni. Saknes apikālā meristēma vienmēr ir pārklāta ar cepurīti, piemēram, uzpirksteni. Meristēmas tilpums ir cieši saistīts ar saknes biezumu: resnajās saknēs tā ir lielāka nekā tievās, bet meristēma nav pakļauta sezonālām izmaiņām. Sānu orgānu pumpuru veidošanā saknes apikālā meristēma nepiedalās, tāpēc tā vienīgā funkcija ir šūnu neoplazma (histogēnā funkcija), kas pēc tam diferencējas pastāvīgo audu šūnās. Tādējādi, ja dzinuma apikālajai meristēmai ir gan histogēna, gan organogēna loma, tad saknes apikālajai meristēmai ir tikai histogēna loma. Čehliks ir arī šīs meristēmas atvasinājums.

Augstākiem augiem raksturīgi vairāki sakņu apikālās meristēmas struktūras veidi, kas galvenokārt atšķiras ar sākotnējo šūnu klātbūtni un atrašanās vietu un matainā slāņa - rizodermas - izcelsmi.

Kosu un papardes saknēs vienīgā sākuma šūna, tāpat kā to dzinumu virsotnē, ir trīsstūrveida piramīdas formā, kuras izliektā pamatne ir pagriezta uz leju, uz cepurītes pusi. Šīs šūnas dalījums notiek četrās plaknēs, kas ir paralēlas trim malām un pamatnei. IN pēdējais gadījums veidojas šūnas, kurām, daloties, veidojas saknes vāciņš. No pārējām šūnām pēc tam attīstās: protoderma, diferencējoties rizodermā, primārās garozas zona, centrālais cilindrs.

Lielākajā daļā divdīgļlapju segsēklu sākotnējās šūnas ir izvietotas 3 stāvos. No augšējā stāva kamerām, saukta pleroma nākotnē tiek veidots centrālais cilindrs, vidējā stāva šūnas - periblema rada primāro garozu, bet apakšējā - vāciņa un protodermas šūnas. Šo slāni sauc dermakaliptrogēns.

Zālēs, grīšļos, kuru iniciāļi arī ir 3 stāvi, apakšējā stāva šūnas ražo tikai sakņu cepures šūnas, tāpēc šo slāni sauc. kaliptrogēns. Protoderma atdalās no primārās garozas - iniciāļu vidējā stāva atvasinājuma - problēmas. Centrālais cilindrs veidojas no augšējā stāva šūnām - pleroma, kā divdīgļos.

Tādējādi dažādas augu grupas atšķiras pēc protodermas izcelsmes, kas pēc tam diferencējas par rizodermu. Tikai sporu arhegoniālajos un divdīgļlapējos tas attīstās no īpaša sākuma slāņa, ģimnosēkļiem un viendīgļlapiņām sakneņu izrādās veido primārā garoza.

Ļoti svarīga saknes apikālās meristēmas iezīme ir arī tā, ka sākotnējās šūnas parastos apstākļos dalās ļoti reti, sasniedzot atpūtas centrs. Meristēmu apjoms palielinās to atvasinājumu dēļ. Taču, kad saknes gals ir bojāts apstarošanas, mutagēno faktoru iedarbības un citu iemeslu dēļ, aktivizējas atpūtas centrs, tā šūnas intensīvi dalās, veicinot bojāto audu atjaunošanos.

Saknes primārā struktūra

Absorbcijas zonā notiek sakņu audu diferenciācija. Pēc izcelsmes tie ir primārie audi, jo tie veidojas no augšanas zonas primārās meristēmas. Tāpēc saknes mikroskopisko struktūru sūkšanas zonā sauc par primāro.

Primārajā struktūrā principiāli izšķir:

1. Integumentary audi, kas sastāv no viena šūnu slāņa ar sakņu matiņiem - epiblema vai rizoderma

2. primārā garoza,

3. centrālais cilindrs.

Šūnas sakneņi izstiepts visā saknes garumā. Kad tie sadalās plaknē, kas ir perpendikulāra gareniskajai asij, veidojas divu veidu šūnas: trihoblasti attīstot sakņu matiņus un atrichoblasti, kas veic integumentāro šūnu funkcijas. Atšķirībā no epidermas šūnām, tām ir plānsienu un nav kutikulas. Trihoblasti atrodas atsevišķi vai grupās, to izmērs un forma atšķiras dažādi veidi augi. Saknēm, kas attīstās ūdenī, parasti nav sakņu matiņu, bet, ja šīs saknes pēc tam iekļūst augsnē, matiņi veidojas lielā skaitā. Ja nav matiņu, ūdens caur plānām ārējām šūnu sieniņām iekļūst saknē.

Sakņu matiņi parādās kā mazi trihoblastu izaugumi. Matu augšana notiek tā augšdaļā. Matu veidošanās dēļ kopējā sūkšanas zonas virsma palielinās desmitkārtīgi vai vairāk. To garums ir 1 ... 2 mm, savukārt stiebrzālēs un grīšļos tas sasniedz 3 mm. Sakņu matiņi ir īslaicīgi. Viņu dzīves ilgums nepārsniedz 10 ... 20 dienas. Pēc viņu nāves rizoderma pakāpeniski izdalās. Līdz tam laikam primārās garozas šūnu apakšējais slānis diferencējas aizsargslānī - eksoderms. Tās šūnas ir cieši noslēgtas, pēc rizodermas krišanas to sienas aizkorķējas. Diezgan bieži tam piegulošās primārās garozas šūnas arī korķojas. Eksoderma ir funkcionāli līdzīga korķim, taču atšķiras no tā ar šūnu izvietojumu: korķa tabulas šūnas, kas veidojas korķa kambija (felogēna) tangenciālās šūnu dalīšanās laikā, ir sakārtotas šķērsgriezumos regulārās rindās, un daudzslāņu eksodermas šūnas, kurām ir daudzstūra kontūras, ir sadalītas. Spēcīgi attīstītā eksodermā bieži tiek atrastas ejas šūnas ar neaizkorķētām sienām.

Pārējā primārā garoza - mezoderma, izņemot visdziļāko slāni, kas diferencējas endodermā, sastāv no parenhīmas šūnām, kas visblīvāk atrodas ārējos slāņos. Garozas vidusdaļā un iekšējā daļā mezodermas šūnām ir vairāk vai mazāk noapaļota kontūra. Bieži visdziļākās šūnas veido radiālas rindas. Starp šūnām parādās starpšūnu telpas, un dažos ūdens un purva augos ir diezgan lieli gaisa dobumi. Dažu palmu primārajā mizā ir sastopamas lignificētas šķiedras jeb sklerīdas.

Garozas šūnas apgādā rizodermu ar plastmasas vielām un pašas ir iesaistītas vielu absorbcijā un vadīšanā, kas pārvietojas gan caur protoplastu sistēmu ( vienkāršotu), un gar šūnu sienām ( apoplast).

Garozas iekšējais slānis endoderms, kas darbojas kā barjera, kas kontrolē vielu kustību no garozas uz centrālo cilindru un otrādi. Endoderma sastāv no cieši noslēgtām šūnām, kas ir nedaudz izstieptas tangenciālā virzienā un gandrīz kvadrātveida šķērsgriezumā. Jaunajās saknēs tās šūnās ir Kasparijas jostas - sienu posmi, ko raksturo suberīnam un lignīnam ķīmiski līdzīgu vielu klātbūtne. Kasparijas jostas apņem šūnu šķērseniskās un gareniskās radiālās sienas vidū. Kasparijas joslās nogulsnētās vielas aizver šajās vietās esošās plazmodesmenālo kanāliņu atveres, tomēr tiek saglabāta simpplastiskā saikne starp endodermas šūnām šajā attīstības stadijā un tai blakus esošajām šūnām no iekšējās un ārējās puses. Daudzās divdīgļlapās un ģimnosēkļos endodermas diferenciācija parasti beidzas ar Kaspari joslu veidošanos.

Viendīgļdziedzera augiem, kuriem nav sekundāra sabiezējuma, endoderma laika gaitā mainās. Korķēšanas process attiecas uz visu sienu virsmu, pirms kura radiālās un iekšējās tangenciālās sienas ievērojami sabiezē, bet ārējās gandrīz nesabiezē. Šajos gadījumos viņi runā par pakavveida sabiezējumu. Pēc tam sabiezinātās šūnu sienas kļūst lignified, protoplasti mirst. Dažas šūnas paliek dzīvas, plānām sienām, tikai ar Kaspari joslām, tās sauc par kontrolpunktiem. Tie nodrošina fizioloģisko savienojumu starp primāro garozu un centrālo cilindru. Parasti caurbraukšanas šūnas atrodas pretī ksilēma pavedieniem.

Centrālais saknes cilindrs sastāv no divām zonām: pericikliskās un vadošās. Dažu augu saknēs centrālā cilindra iekšējā daļa ir mehānisks audi jeb parenhīma, taču šis "kodols" nav homologs stumbra serdei, jo audi, kas to veido, ir prokambiālas izcelsmes.

Pericikls var būt viendabīgs un neviendabīgs, tāpat kā daudziem skujkokiem, un starp divdīgļlapām - selerijām, kurās periciklā veidojas šizogēnas sekrēta tvertnes. Tas var būt vienslāņu un daudzslāņu, kā tas ir valrieksts. Pericikls ir meristēma, jo tam ir sakņu slāņa loma - tajā tiek ieliktas sānu saknes, bet sakņu pēcnācējiem - nejauši pumpuri. Divdīgļaugiem un ģimnosēkļiem tas ir iesaistīts saknes sekundārajā sabiezināšanā, veidojot fellogēnu un daļēji kambiju. Tās šūnas ilgstoši saglabā spēju dalīties.

Saknes primārie vadošie audi veido sarežģītu vadošu kūli, kurā radiāli ksilēmas pavedieni mijas ar floēmas elementu grupām. Pirms tās veidošanās notiek prokambija iniciācija centrālās auklas formā. Prokambiālo šūnu diferenciācija protoflēmas elementos un pēc tam protoksilēmā sākas perifērijā, t.i., ksilēma un floēma tiek novietota eksarhiski, un vēlāk šie audi attīstās centripetāli.

Ja tiek uzlikta viena ksilēma šķipsna un attiecīgi viena floēma, saišķis tiek saukts par monarhisku (tādi kūļi ir sastopami dažās papardes), ja divi pavedieni ir diarhiski, tāpat kā daudzās divdīgļlapās, kurās var būt arī trīs, tetra. - un pentarch saišķos, turklāt tajā pašā augā sānu saknes var atšķirties asinsvadu saišķu struktūrā no galvenās. Viendīgļlapu saknēm raksturīgi poliarku saišķi.

Katrā ksilēmas radiālajā daļā plašākie metaksilēmas elementi atšķiras no protoksilēmas elementiem.

Izveidotā ksilēma pavediens var būt diezgan īss (varavīksnene); šajā gadījumā prokambija iekšējā daļa diferencējas mehāniskā audā. Citos augos (sīpolos, ķirbjos) ksilēmai sakņu šķērseniskajos posmos ir zvaigžņu kontūras, pašā saknes centrā atrodas metaksilēmas visplašākais lūmena trauks, no tā stiepjas ksilēmas pavedieni, kas sastāv no elementiem. , kuru diametri pakāpeniski samazinās no centra uz perifēriju. Daudzos augos ar poliarhiskiem pušķiem (graudaugi, grīšļi, palmas) atsevišķi elementi metaksilēmas var būt izkaisītas visā šķērsgriezums centrālais cilindrs starp parenhīmas šūnām vai mehāniskiem audu elementiem.

Primārā floēma, kā likums, sastāv no plānsienu elementiem, tikai daži augi (pupiņas) attīsta protoflēmas šķiedras.

Saknes sekundārā struktūra.

Viendīgļaudzēm un papardēm saknes primārā struktūra saglabājas visu mūžu (sekundārā struktūra tajās neveidojas). Pieaugot viendīgļlapju augu vecumam, izmaiņas primārajos audos notiek saknē. Tātad, pēc epiblēmas atslāņošanās, eksoderma kļūst par pārklājuma audiem, un pēc tam pēc tās iznīcināšanas secīgi veidojas mezodermas, endodermas un dažreiz arī pericikla šūnu slāņi, kuru šūnu sienas aizkorķējas un saaug. Saistībā ar šīm izmaiņām viendīgļlapu vecajām saknēm ir mazāks diametrs nekā jaunajām.

Sakņu primārajā struktūrā nav būtiskas atšķirības starp ģimnāzijas, divdīgļaugiem un viendīgļaugiem, bet kambijs un felogēns tiek agri dīgts divdīgļsēklu un ģimnosēkļu saknēs, un notiek sekundāra sabiezēšana, kas izraisa būtiskas izmaiņas to struktūrā. Atsevišķas kambija sekcijas loku veidā rodas no prokambija vai plānsienu parenhīmas šūnām floēmas pavedienu iekšējā pusē starp primārās ksilēmas stariem. Šādu laukumu skaits ir vienāds ar primārās ksilēmas staru skaitu. Periciklu šūnas, kas atrodas pretējās primārās ksilēmas virknēs, daloties tangenciālajā plaknē, rada kambija sekcijas, kas aizver tā lokus.

Parasti, pat pirms pericikliskas izcelsmes kambija parādīšanās, kambijas loki sāk veidot iekšējas šūnas, kas diferencējas sekundārās ksilēmas elementos, galvenokārt traukos ar plašu lūmenu, un uz āru - sekundārā floēma elementos, nospiežot primāro floēmu uz perifērijā. Zem izveidotās sekundārās ksilēmas spiediena kambijas arkas iztaisnojas, pēc tam kļūst izliektas, paralēli saknes apkārtmēram.

Kambija darbības rezultātā ārpus primārās ksilēmas starp tā radiālo pavedienu galiem rodas nodrošinājuma saišķi, kas atšķiras no tipiskiem stublāju blakus saišķiem ar to, ka tajos nav primārās ksilēmas. Pericikliskas izcelsmes kambijs ražo parenhīmas šūnas, kuru kopums veido diezgan plašus starus, kas turpina primārā ksilēma - primārā kodola staru - pavedienus.

Saknēs ar sekundāru struktūru parasti nav primārās mizas. Tas ir saistīts ar korķa kambija, felogēna, ieklāšanu periciklā visā tā apkārtmērā, atdalot korķa šūnas (fellemu) uz āru tangenciālās dalīšanas laikā un fellodermas šūnas uz iekšu. Korķa necaurlaidība šķidrām un gāzveida vielām tā šūnu sieniņu suberinizācijas dēļ ir primārās garozas nāves cēlonis, kas zaudē fizioloģisko saikni ar centrālo cilindru. Pēc tam tajā parādās spraugas, un tas nokrīt - rodas sakņu izkausēšana.

Fellodermas šūnas var dalīties daudzkārt, veidojot parenhīmas zonu uz vadošo audu perifēriju, kuras šūnās parasti nogulsnējas rezerves vielas. Audus, kas atrodas uz āru no kambija (flēma, pamata parenhīma, floderma un korķa kambijs), sauc sekundārā garoza. Ārpusē divdīgļlapju augu saknes, kurām ir sekundāra struktūra, ir pārklātas ar korķi, un garoza veidojas uz vecu koku saknēm.

Sakne ir auga aksiālais orgāns, kas kalpo auga nostiprināšanai substrātā un no tā absorbē ūdeni un izšķīdušās minerālvielas. Turklāt saknē tiek sintezētas dažādas organiskas vielas (augšanas hormoni, alkaloīdi utt.), kas pēc tam pārvietojas pa traukiem. ksilēma citos augu orgānos vai paliek pašā saknē. Bieži vien tā ir rezerves barības vielu (sakneņu, bumbuļu...) uzglabāšanas vieta.

Sakņu augos (apse, papele, vītols, avene, ķirsis, ceriņš, lauka dadzis u.c.) sakne pilda veģetatīvās vairošanās funkciju: uz to saknēm veidojas piedēkļu pumpuri, no kuriem attīstās gaisa dzinumi - sakņu pēcnācēji.

Sakņu veidošanās bija nozīmīgs evolūcijas sasniegums, pateicoties kuram augi pielāgojās pilnīgākam augsnes uzturam un spēja veidot lielus dzinumus, kas paceļas līdz saules gaismai.

Sakņu veidi un sakņu sistēmu veidi

Sakni, kas attīstās no sēklas dīgļa saknes, sauc par galveno sakni. No tā atkāpjas sānu saknes, kas spēj sazaroties. Saknes var veidoties arī uz augu gaisa daļām – kātiem vai lapām; šādas saknes sauc par nejaušām. Visu auga sakņu kopums veido sakņu sistēmu.

Ir divi galvenie sakņu sistēmu veidi: mietsakne, kurai ir labi attīstīta galvenā sakne, kas ir garāka un biezāka par citām, un šķiedraina, kurā galvenās saknes nav vai arī tās neizceļas starp daudzajām nejaušajām saknēm. Sakņu sistēma raksturīga galvenokārt divdīgļlapju augiem, šķiedraina - lielākajai daļai viendīgļdīgļu.

Sakne aug garumā apikālās (apikālās) meristēmas šūnu dalīšanās dēļ. Saknes gals ir pārklāts uzpirkstenes veidā ar sakņu cepurīti, kas aizsargā apikālās meristēmas smalkās šūnas no mehāniskiem bojājumiem un veicina sakņu veidošanos augsnē.Saknes cepure, kas sastāv no dzīvām plānsienu šūnām, tiek pastāvīgi atjaunināts: rada jaunas jaunas šūnas Cepurīšu šūnas rada bagātīgas gļotas, kas pārklāj sakni, atvieglojot slīdēšanu starp augsnes daļiņām. Gļotas rada arī labvēlīgus apstākļus labvēlīgo baktēriju apmešanai. Tās var ietekmēt arī augsnes jonu pieejamību un nodrošināt īslaicīga saknes aizsardzība pret izžūšanu, Sakņu cepurītes šūnu mūžs ir A-9 dienas atkarībā no cepurītes garuma un auga veida.

saknes anatomija

Sakņu anatomija. Uz saknes gala garengriezuma var izšķirt vairākas zonas: dalīšanās, augšana, absorbcija un vadīšana (1. att.).

Sadalīšanas zona atrodas zem vāciņa, un to attēlo apikālās meristēmas šūnas. Tās garums ir aptuveni 1 mm. Aiz sadalīšanas zonas ir tikai dažus milimetrus gara stiepšanās zona (augšanas zona). Šūnu augšana šajā zonā nodrošina galveno saknes pagarinājumu. Virs stiepšanās zonas sākas sūkšanas zona (sakņu matu zona) līdz pat vairākiem centimetriem gara; Šīs zonas funkcija ir skaidra no tās nosaukuma.

Jāņem vērā, ka pāreja no vienas zonas uz otru notiek pakāpeniski, bez asām robežām. Dažas šūnas sāk izstiepties un diferencēties, vēl atrodoties sadalīšanas zonā, bet citas sasniedz briedumu iegarenajā zonā.

Augsnes šķīdums saknē nonāk galvenokārt caur sūkšanas zonu, tāpēc, jo lielāka ir šīs sakņu zonas virsma, jo labāk tas veic savu galveno sūkšanas funkciju. Tieši saistībā ar šo funkciju daļa ādas šūnu izstiepjas 0,1–8 mm garos sakņu matiņos (sk. 1. att.). Gandrīz visu sakņu matu šūnu aizņem vakuols, ko ieskauj plāns citoplazmas slānis. Kodols atrodas citoplazmā netālu no matu augšdaļas. Sakņu matiņi spēj nosegt augsnes daļiņas, it kā augot kopā ar tām, kas atvieglo ūdens un minerālvielu uzsūkšanos no augsnes. Uzsūkšanos veicina arī dažādu skābju (oglekļa, ābolskābes, citronskābes, skābeņskābes) izdalīšanās ar sakņu matiņiem, kas izšķīdina augsnes daļiņas.

Sakņu matiņi veidojas ļoti ātri (jauniem ābeļu stādiem 30-40 stundās). Vienam četrus mēnešus veca rudzu auga indivīdam ir aptuveni 14 miljardi sakņu matiņu ar absorbcijas laukumu aptuveni 400 m2 un kopējais garums vairāk nekā 10 tūkstoši km; visas sakņu sistēmas virsma, ieskaitot sakņu matiņus, ir aptuveni 640 m2, t.i., 130 reizes lielāka nekā dzinumam. Sakņu matiņi funkcionē īsu laiku – parasti 10-20 dienas. Nomainiet atmirušos sakņu matiņus saknes apakšējā daļā ar jauniem. Tādējādi visaktīvākā, absorbējošā sakņu zona pastāvīgi virzās uz iekšu un uz sāniem, sekojot augošajiem sakņu sistēmas zaru galiem. Tajā pašā laikā visu laiku palielinās sakņu kopējā sūkšanas virsma.

Šķērsgriezumā saknē izšķir mizu un centrālo cilindru (1. un 4. att.). Primārā garoza ir pārklāta ar sava veida epidermu, kuras šūnas ir iesaistītas sakņu matiņu veidošanā. Šajā sakarā saknes epidermu sauc par rizodermu vai epiblemu.

Primārā garoza sastāv no eksodermas, parenhīmas un endodermas. Eksoderma sastāv no viena vai vairākiem šūnu slāņiem, kuru sienas spēj sabiezēt. Pēc epidermas nāves šie garozas slāņi veic apvalka audu funkciju. Korpusa sabiezēšanai ir arī iekšējais garozas slānis - endoderma.

Aksiālais vai centrālais cilindrs sastāv no vadošas sistēmas (ksilēma un floēma), ko ieskauj dzīvu pericikla šūnu gredzens, kas spēj meristemātiski darboties.

Pericikla šūnu dalīšanās dēļ veidojas sānu saknes. Centrālā cilindra iekšējo daļu lielākajā daļā sakņu aizņem sarežģīts radiālas struktūras asinsvadu kūlis: radiāli izvietoti primārās ksilēmas posmi mijas ar primārās floēmas sekcijām. Viendīgļaudzēm un papardēm primārā sakņu struktūra saglabājas visu mūžu. Divdīgļlapju un ģimnosēkļiem saknes sekundārā struktūra veidojas kambija aktivitātes dēļ: notiek izmaiņas centrālajā cilindrā (kambijs veido sekundārus vadošus audus), izraisot saknes augšanu biezumā.

Minerālaugu uzturs

Minerālbarība ir uzsūkšanās no augsnes, dzīvībai nepieciešamo makro- un mikroelementu (N, P, K, Ca, Mg, Mn, Zn, Fe, Cu uc) pārvietošanās un asimilācijas procesu kopums. augu organisms. Kopā ar fotosintēzi minerālais uzturs veido vienotu augu barošanas procesu.

Ūdens un izšķīdušo vielu iekļūšana sakņu šūnās caur bioloģiskajām membrānām notiek tādu procesu dēļ kā osmoze, difūzija, atvieglota difūzija un aktīvā transportēšana.

Galvenie dzinējspēki, kas nodrošina augsnes šķīduma kustību caur sakņu un stublāju traukiem uz nakti, lapām un ziediem, ir transpirācijas sūkšanas spēks un sakņu spiediens.

Sakņu veidi

Sakņu modifikācijas (metamorfozes). Vēsturiskās attīstības procesā daudzu augu sugu saknes papildus galvenajām ieguva dažas papildu funkcijas. Viena no šīm funkcijām ir uzglabāšana. Galveno sakni, kas sabiezējusi barības vielu nogulsnēšanās rezultātā, sauc par sakņu kultūru. Sakņu kultūras veidojas vairākos divgadīgos augos (rāceņi, burkāni, bietes, rutabaga u.c.). Sānu vai nejaušu sakņu (orhideju, lyubku, čistjaku, dāliju u.c.) sabiezējumus sauc par sakņu bumbuļiem vai sakņu čiekuriem. Sakņu kultūru un sakņu bumbuļu rezerves barības vielas tiek tērētas augu veģetatīvo un ģeneratīvo orgānu veidošanai un augšanai.

Daudzi augi attīsta saraušanās, gaisa, stiebru un cita veida saknes.

Kontrakcijas jeb ievelkas saknes spēj ievērojami sarauties garenvirzienā. Tajā pašā laikā tie ievelk stublāja apakšējo daļu ar atjaunojošiem pumpuriem, bumbuļiem, sīpoliem dziļi augsnē un tādējādi nodrošina nelabvēlīga aukstā laika pārnesi. ziemas periods. Tādas saknes ir tulpēm, narcisēm, gladiolām u.c.

Plkst tropu augi nejaušās gaisa saknes spēj uztvert atmosfēras mitrumu, un spēcīgas zarotas saknes uz mangrovju koku stumbriem nodrošina augu izturību pret plīstošiem viļņiem. Paisuma laikā koki paceļas uz saknēm, it kā uz pāļiem.

Purvā vai skābekļa nabadzīgās augsnēs augošie augi veido elpceļu saknes. Tie ir procesi, kad sānu saknes aug vertikāli uz augšu un paceļas virs ūdens vai augsnes. Tie ir bagāti ar gaisu nesošiem audiem – aerenhīmu – ar lielām starpšūnu telpām, caur kurām atmosfēras gaiss iekļūst sakņu pazemes daļās.

Sakne ir auga pazemes orgāns. Saknes galvenās funkcijas ir:

Atbalsta: saknes fiksē augu augsnē un notur to visu mūžu;

Barojošs: caur saknēm augs saņem ūdeni ar izšķīdušām minerālvielām un organiskām vielām;

Uzglabāšana: dažas saknes var uzkrāt barības vielas.

Sakņu veidi

Ir galvenās, nejaušās un sānu saknes. Kad sēkla dīgst, vispirms parādās dīgļa sakne, kas pārvēršas par galveno. Uz kātiem var parādīties nejaušas saknes. Sānu saknes stiepjas no galvenajām un nejaušajām saknēm. Adventīvās saknes nodrošina augu ar papildu uzturu un veic mehānisku funkciju. Attīstīt, saberot, piemēram, tomātus un kartupeļus.

Sakņu funkcijas:

Tie absorbē no augsnes ūdeni un tajā izšķīdinātos minerālsāļus, transportē tos pa stublāju, lapām un reproduktīvajiem orgāniem. Sūkšanas funkciju veic sakņu matiņi (vai mikoriza), kas atrodas sūkšanas zonā.

Noenkurojiet augu augsnē.

Uzturvielas (ciete, inulīns utt.) uzkrājas saknēs.

Simbioze tiek veikta ar augsnes mikroorganismiem - baktērijām un sēnītēm.

Daudzi augi vairojas veģetatīvi.

Dažas saknes pilda elpošanas orgāna funkciju (monstera, filodendrs utt.).

Vairāku augu saknes pilda "stieptu" sakņu funkciju (ficus banyan, pandanus uc).

Sakne spēj metamorfozes (galvenās saknes sabiezējumi veido "sakņu kultūras" burkānos, pētersīļos u.c.; sānu vai nejaušo sakņu sabiezējumi veido sakņu bumbuļus dālijām, zemesriekstiem, čistjakiem u.c., sakņu saīsināšanās sīpolaugiem ). Viena auga saknes ir sakņu sistēma. Sakņu sistēma ir stieņu un šķiedraina. Sakņu sistēmā galvenā sakne ir labi attīstīta. Tajā ir visvairāk divdīgļlapju augu (bietes, burkāni). Daudzgadīgiem augiem galvenā sakne var nomirt, un barošanās notiek sānu sakņu dēļ, tāpēc galveno sakni var izsekot tikai jauniem augiem.Šķiedru sakņu sistēmu veido tikai nejaušas un sānu saknes. Tam nav galvenās saknes. Šāda sistēma ir viendīgļlapju augiem, piemēram, graudaugiem, sīpoliem.Sakņu sistēmas augsnē aizņem daudz vietas. Piemēram, rudzos saknes izplatās 1-1,5 m platumā un iekļūst dziļi 2 m. Sakņu sistēmas metamorfozes, kas saistītas ar biotopa apstākļiem: * Gaisa saknes. * Saknes. * Elpošanas saknes. (kolonnveida). * Roots - piekabes.

10. Sakņu metamorfozes un to funkcijas. Vides faktoru ietekme uz augu sakņu sistēmas veidošanos un attīstību. mikoriza. Sēņu sakne. Pieķeras augiem un atrodas simbiozes stāvoklī. Sēnes, kas dzīvo uz saknēm, izmanto ogļhidrātus, kas veidojas fotosintēzes rezultātā; savukārt piegādā ūdeni un minerālvielas.

Mezgliņi. Pākšaugu saknes sabiezē, veidojot izaugumus, pateicoties Rhizobium ģints baktērijām. Baktērijas spēj fiksēt atmosfēras slāpekli, pārvēršot to saistītā stāvoklī, daļu no šiem savienojumiem absorbē augstāks augs. Pateicoties tam, augsne ir bagātināta ar slāpekli saturošām vielām. Ievelkas (kontraktīlās) saknes.Šādas saknes spēj ievilkt atjaunošanās orgānus augsnē līdz noteiktam dziļumam. Retrakcija (ģeofilija) rodas tipisko (galveno, sānu, nejaušo sakņu) vai tikai specializēto kontraktilās sakņu samazināšanās dēļ. Dēļu saknes. Tās ir lielas plagiotropas sānu saknes, kurām visā garumā veidojas plakans izaugums. Šādas saknes ir raksturīgas tropu lietus mežu augšējā un vidējā līmeņa kokiem. Dēļveida izauguma veidošanās process sākas saknes vecākajā daļā - pamatnē. Kolonnu saknes. Tie ir raksturīgi tropiskajiem Bengālijas fikusiem, svētajiem fikusiem uc Dažas no nokarenajām gaisa saknēm uzrāda pozitīvu ģeotropismu – tās sasniedz augsni, iekļūst tajā un sazarojas, veidojot pazemes sakņu sistēmu. Pēc tam tie pārvēršas par spēcīgiem stabiem līdzīgiem balstiem. Stīlētas un elpceļu saknes. Mangrovju augi, kuriem attīsta saknes, ir rizofori. Stīlētas saknes ir metamorfētas nejaušas saknes. Tie veidojas stādos uz hipokotila, un pēc tam uz galvenā dzinuma stumbra.Elpošanas saknes. Galvenā pielāgošanās dzīvei nestabilās dūņainās augsnēs skābekļa deficīta apstākļos ir ļoti sazarota sakņu sistēma ar elpošanas saknēm - pneimatofori. Pneimatoforu uzbūve ir saistīta ar funkciju, ko tie veic - nodrošina sakņu gāzu apmaiņu un apgādā to iekšējos audus ar skābekli.Gaisa saknes veidojas daudzos tropu zālaugu epifītos. To gaisa saknes brīvi karājas gaisā un ir pielāgotas mitruma absorbēšanai lietus veidā. Šim nolūkam no protodermas veidojas velamens, kas absorbē ūdeni. uzglabāšanas saknes. Sakņu bumbuļi veidojas sānu un nejaušu sakņu metamorfozes rezultātā. Sakņu bumbuļi darbojas tikai kā uzglabāšanas orgāni. Šīs saknes apvieno augsnes šķīdumu uzglabāšanas un absorbcijas funkcijas. Sakņu kultūra ir aksiāla ortotropa struktūra, ko veido sabiezināts hipokotils (kakls), galvenās saknes pamatdaļa un galvenā dzinuma veģetatīvā daļa. Tomēr kambija aktivitāte ir ierobežota. Turpmāka saknes sabiezēšana turpinās pericikla dēļ. Tiek pievienots kambijs un veidojas meristemātisko audu gredzens.

Vides faktors var ierobežot to augšanu un attīstību. Piemēram, regulāri apstrādājot augsni, katru gadu audzējot uz tās, minerālsāļu krājumi ir izsmelti, tāpēc augu augšana šajā vietā apstājas vai ir ierobežota. Pat ja ir visi citi to augšanai un attīstībai nepieciešamie apstākļi. Šis faktors ir noteikts kā ierobežojošs.
Piemēram, ūdensaugiem ierobežojošais faktors visbiežāk ir skābeklis. Saules augiem, piemēram, saulespuķēm, šis faktors visbiežāk kļūst par saules gaismu (apgaismojumu).
Šādu faktoru kombinācija nosaka apstākļus augu attīstībai, to augšanai un eksistences iespējai noteiktā teritorijā. Lai gan, tāpat kā visi dzīvie organismi, viņi var pielāgoties dzīves apstākļiem. Apskatīsim, kā tas notiek:
Sausums, augsta temperatūra
Augiem, kas aug karstā, sausā klimatā, piemēram, tuksnesī, ir spēcīga sakņu sistēma ūdens ieguvei. Piemēram, Juzgun ģints krūmiem ir 30 metrus garas saknes, kas ieiet dziļi zemē. Bet kaktusu saknes nav dziļas, bet plaši izplatītas zem augsnes virsmas. Retu, īsu lietus laikā tie savāc ūdeni no lielas augsnes virsmas.
Savāktais ūdens ir jātaupa. Tāpēc daži augi - sukulenti ilgu laiku saglabā mitruma piegādi lapās, zaros, stumbros.
Starp zaļajiem tuksneša iemītniekiem ir tādi, kas iemācījušies izdzīvot pat ar daudzu gadu sausumu. Dažas, ko sauc par efemerām, dzīvo tikai dažas dienas. Viņu sēklas dīgst, zied un nes augļus, tiklīdz lietus pāriet. Šajā laikā tuksnesis izskatās ļoti skaisti - tas zied.
Bet ķērpji, dažas klubu sūnas un papardes var dzīvot dehidrētā stāvoklī ilgu laiku, līdz uzlīst rets lietus.
Auksti, mitri tundras apstākļi
Šeit augi pielāgojas ļoti skarbiem apstākļiem. Pat vasarā temperatūra reti pārsniedz 10 grādus pēc Celsija. Vasara ilgst mazāk nekā 2 mēnešus. Bet pat šajā periodā ir salnas.
Nokrišņu ir maz, tāpēc sniega sega, kas aizsargā augus, ir neliela. Spēcīga vēja brāzma var tos pilnībā atsegt. Bet mūžīgais sasalums saglabā mitrumu un tā netrūkst. Tāpēc šādos apstākļos augošo augu saknes ir virspusējas. Augus no aukstuma pasargā biezā lapu miza, vaska pārklājums uz tām un korķis uz kāta.
Sakarā ar polāro dienu vasarā tundrā, fotosintēze lapās turpinās visu diennakti. Tāpēc šajā laikā viņiem izdodas uzkrāt pietiekamu, ilgstošu nepieciešamo vielu krājumu.
Interesanti, ka tundrā augošie koki ražo sēklas, kas aug reizi 100 gados. Sēklas aug tikai tad, kad iestājas piemēroti apstākļi – pēc divām siltām vasaras sezonām pēc kārtas. Daudzi ir pielāgojušies veģetatīvi vairoties, piemēram, sūnas un ķērpji.
saules gaisma
Gaisma augiem ir ļoti svarīga. Tās daudzums ietekmē to izskatu un iekšējo struktūru. Piemēram, meža kokiem, kuriem ir pietiekami daudz gaismas, lai tie izaugtu augsti, vainags ir mazāk izplatīts. Tie, kas atrodas viņu ēnā, attīstās sliktāk, ir vairāk apspiesti. To vainagi ir vairāk izkliedēti, un lapas ir izvietotas horizontāli. Tas ir nepieciešams, lai uzņemtu pēc iespējas vairāk saules gaismas. Tur, kur ir pietiekami daudz saules, lapas ir novietotas vertikāli, lai izvairītos no pārkaršanas.

11. Saknes ārējā un iekšējā struktūra. Sakņu augšana. Ūdens absorbcija no augsnes ar saknēm. Sakne ir augstāka auga galvenais orgāns. Sakne - aksiāls orgāns, parasti cilindrisks, ar radiālu simetriju, kam piemīt ģeotropisms. Tas aug tik ilgi, kamēr saglabājas apikālā meristēma, pārklāta ar sakņu cepuri. Uz saknes, atšķirībā no dzinuma, lapas nekad neveidojas, bet, tāpat kā dzinumam, veidojas saknes zari sakņu sistēma.

Sakņu sistēma ir viena auga sakņu kopums. Sakņu sistēmas raksturs ir atkarīgs no galveno, sānu un papildu sakņu augšanas attiecības Sakņu sistēmā izšķir galvenās (1), laterālās (2) un papildu saknes (3).

galvenā sakne attīstās no dīgļa saknes.

Adnexal sauc par saknēm, kas attīstās uz dzinuma stumbra daļas. Lapās var augt arī nejaušas saknes.

Sānu saknes sastopamas uz visu veidu saknēm (galvenajām, sānu un papildu

Saknes iekšējā struktūra. Saknes galā atrodas izglītības audu šūnas. Viņi aktīvi dalās. Šo apmēram 1 mm garo saknes daļu sauc sadalīšanas zona . Sakņu dalījuma zonu no bojājumiem pasargā saknes vāciņš no ārpuses. Cepures šūnas izdala gļotas, kas pārklāj saknes galu, kas atvieglo tās iekļūšanu augsnē.

Virs sadalīšanas zonas atrodas apmēram 3-9 mm gara gluda saknes daļa. Šeit šūnas vairs nedalās, bet stipri izstiepjas (aug) un tādējādi palielina saknes garumu - tas ir stiepšanās zona , vai augšanas zona sakne.

Virs augšanas zonas atrodas saknes daļa ar sakņu matiņiem - tie ir saknes ārējā vāka šūnu garie izaugumi. Ar to palīdzību sakne uzsūc (iesūc) ūdeni no augsnes ar izšķīdušiem minerālsāļiem. Sakņu matiņi darbojas kā mazi sūkņi. Tāpēc tiek saukta sakņu zona ar sakņu matiņiem sūkšanas zona vai absorbcijas zona Sūkšanas zona aizņem 2-3 cm uz saknes Sakņu matiņi dzīvo 10-20 dienas. Saknes matšūnu ieskauj plāna membrāna, un tajā atrodas citoplazma, kodols un vakuole ar šūnu sulu.Zem ādas atrodas lielas noapaļotas šūnas ar plānām membrānām - garoza. Garozas iekšējo slāni (endodermu) veido šūnas ar aizkorķētām membrānām. Endodermas šūnas neļauj ūdenim iziet cauri. Starp tiem ir dzīvas plānsienu šūnas - kontrolpunkti. Caur tiem ūdens no mizas nonāk vadošajos audos, kas atrodas stumbra centrālajā daļā zem endodermas. Vadošie audi saknē veido garenvirziena pavedienus, kur ksilēmas sekcijas mijas ar floēmas sekcijām. Ksilēmas elementi atrodas pretī vārtu šūnām. Telpas starp ksilēmu un floēmu ir piepildītas ar dzīvām parenhīmas šūnām. Vadošie audi veido centrālu vai aksiālu cilindru. Ar vecumu starp ksilēmu un floēmu parādās izglītības audi, kambijs. Pateicoties kambijas šūnu dalījumam, veidojas jauni ksilēma un floēma elementi, mehāniskie audi, kas nodrošina saknes augšanu biezumā. Tajā pašā laikā sakne iegūst papildu funkcijas - uzturvielu uzturēšanu un uzglabāšanu.Augš ir turēšanas zona sakne, caur kuras šūnām ūdens un minerālsāļi, ko absorbē sakņu matiņi, virzās uz stublāju. Vadīšanas zona ir garākā un spēcīgākā saknes daļa. Šeit jau ir labi izveidoti vadošie audi.Ūdens ar izšķīdušiem sāļiem paceļas pa vadošo audu šūnām uz stublāju - tas augšupejoša strāva, un sakņu šūnu dzīvībai nepieciešamās organiskās vielas pārvietojas no stumbra un lapām uz sakni - tas ir lejupejoša strāva.Saknes visbiežāk izpaužas šādā formā: cilindrisks (mārrutkiem); konusveida vai konusa formas (pie pienenes); filiforms (rudzos, kviešos, sīpolos).

No augsnes ūdens ar osmozi iekļūst sakņu matiņos, izejot cauri to membrānām. Šajā gadījumā šūna ir piepildīta ar ūdeni. Daļa ūdens nonāk vakuolā un atšķaida šūnu sulu. Tādējādi blakus esošajās šūnās dažāda blīvuma un spiedienu. Šūna ar koncentrētāku vakuolu sulu paņem daļu ūdens no šūnas ar atšķaidītu vakuolāro sulu. Šī šūna, izmantojot osmozi, nodod ūdeni pa ķēdi uz citu blakus esošo šūnu. Turklāt daļa ūdens iziet cauri starpšūnu telpām, piemēram, caur kapilāriem starp garozas šūnām. Sasniedzis endodermu, ūdens caur caurejas šūnām ieplūst ksilēmā. Tā kā endodermas šūnu virsmas laukums ir daudz mazāks nekā saknes ādas virsmas laukums, pie ieejas centrālajā cilindrā tiek radīts ievērojams spiediens, kas ļauj ūdenim iekļūt ksilēma traukos. Šo spiedienu sauc par sakņu spiedienu. Pateicoties sakņu spiedienam, ūdens ne tikai nonāk centrālajā cilindrā, bet arī paceļas ievērojamā augstumā kātā.

Sakņu augšana:

Auga sakne aug visu mūžu. Rezultātā tas pastāvīgi palielinās, padziļinot augsnē un attālinoties no stumbra. Lai gan saknēm ir neierobežots izaugsmes potenciāls, tām gandrīz nekad nav iespējas to pilnībā izmantot. Augsnē auga saknes traucē citu augu saknēm, var būt nepietiekams ūdens un barības vielu daudzums. Taču, ja augu mākslīgi audzē tam ļoti labvēlīgos apstākļos, tad tas spēj attīstīt milzīgas masas saknes.

Saknes aug no to apikālās daļas, kas atrodas pašā saknes apakšā. Kad saknes virsotne tiek noņemta, tās augšana garumā apstājas. Tomēr sākas daudzu sānu sakņu veidošanās.

Sakne vienmēr aug uz leju. Neatkarīgi no tā, uz kuru pusi tiek pagriezta sēkla, stāda sakne sāks augt uz leju.Ūdens uzsūkšanās no augsnes ar saknēm: Ūdeni un minerālvielas absorbē epidermas šūnas saknes gala tuvumā. Daudzi sakņu matiņi, kas ir epidermas šūnu izaugumi, iekļūst plaisās starp augsnes daļiņām un ievērojami palielina saknes absorbējošo virsmu.

12. Bēgšana un tās funkcijas. Dzinumu struktūra un veidi. Dzinumu zarošanās un augšana. Bēgšana- tas ir nesazarots kāts ar lapām un pumpuriem, kas atrodas uz tā - jaunu dzinumu sākumi, kas parādās noteiktā secībā. Šie jauno dzinumu rudimenti nodrošina dzinuma augšanu un zarošanos.Dzinumi ir veģetatīvi un sporu nesēji

Veģetatīvo dzinumu funkcijas ietver: dzinums kalpo lapu nostiprināšanai uz tā, nodrošina minerālvielu pārvietošanos uz lapām un organisko savienojumu aizplūšanu, kalpo kā reproduktīvais orgāns (zemenes, jāņogas, papeles), kalpo kā rezerves orgāns (kartupeļu bumbulis) Vairošanās funkciju veic sporu nesošie dzinumi.

monopodiāls-izaugsme notiek apikālās nieres dēļ

Simpodāls- dzinumu augšana turpinās tuvākā sānu pumpura dēļ

Viltus dihotomisks- pēc apikālā pumpura nāves aug dzinumi (ceriņi, kļava)

Dihotoms- no apikālā pumpura veidojas divi sānu pumpuri, kas dod divus dzinumus

kulšana - tas ir zarojums, kurā lieli sānu dzinumi aug no zemākajiem pumpuriem, kas atrodas netālu no zemes virsmas vai pat pazemē. Augšanas rezultātā veidojas krūms. Ļoti blīvus daudzgadīgus krūmus sauc par kušķiem.

Dzinumu struktūra un veidi:

Veidi:

Galvenais dzinums ir dzinums, kas attīstījies no sēklu dīgļa pumpura.

Sānu dzinums - dzinums, kas parādījās no sānu paduses pumpura, kura dēļ kāts atzarojas.

Izstiepts dzinums ir dzinums ar iegareniem starpmezgliem.

Saīsināts dzinums ir dzinums ar saīsinātiem starpmezgliem.

Veģetatīvs dzinums ir dzinums, kas nes lapas un pumpurus.

Ģeneratīvs dzinums ir dzinums, kas nes reproduktīvos orgānus – ziedus, tad augļus un sēklas.

Dzinumu zarošanās un augšana:

zarošanās- tā ir sānu dzinumu veidošanās no paduses pumpuriem. Ļoti sazarota dzinumu sistēma tiek iegūta, ja uz viena dzinuma aug sānu dzinumi, bet uz tiem - nākamie sānu dzinumi utt. Tādā veidā tiek uztverts pēc iespējas vairāk gaisa padeves vides.

Dzinumu augšana garumā notiek apikālo pumpuru dēļ, un sānu dzinumu veidošanās notiek sānu (paduses) un adnexālo pumpuru dēļ.

13. Nieru uzbūve, funkcijas un veidi. Pumpuru daudzveidība, dzinuma attīstība no pumpura. Bud- rudimentārs, vēl neizlocīts dzinums, kura augšdaļā ir augšanas konuss.

Veģetatīvs (lapu pumpurs)- pumpurs, kas sastāv no saīsināta kāta ar rudimentārām lapām un augšanas konusa.

Ģeneratīvs (ziedu) pumpurs- pumpurs, ko attēlo saīsināts kāts ar zieda vai ziedkopas pamatiem. Puķu pumpuru, kurā ir 1 zieds, sauc par pumpuru. Nieru veidi.

Augos ir vairāki pumpuru veidi. Tos parasti iedala pēc vairākiem kritērijiem.

1. Pēc izcelsmes:* paduses vai eksogēni (rodas no sekundāriem tuberkuliem), veidojas tikai uz dzinuma * adnexal vai endogēns (kas rodas no kambija, pericikla vai parenhīmas). Paduses pumpurs parādās tikai uz dzinuma, un to var atpazīt pēc lapas vai lapas rētas tā pamatnē. Papildu pumpuris rodas uz jebkura auga orgāna, kas ir rezerve dažādām traumām.

2. Pēc uzņemšanas vietas: * apikāls(vienmēr paduses) * sānu(var būt paduses un adnexāls).

3) Pēc ilguma:* vasara, darbojas* ziemošana, t.i. ziemas miera stāvoklī* guļ, tie. ilgstošas ​​pat daudzu gadu miera stāvoklī.

Pēc izskata šīs nieres ir labi atšķirtas. Vasaras pumpuru krsa ir gaiši zaļa, augšanas konuss ir iegarens, jo. notiek intensīva apikālās meristēmas augšana un lapu veidošanās. Ārpusē vasaras pumpuru klāj zaļas jaunas lapas. Sākoties rudenim, augšana vasaras pumpuros palēninās un pēc tam apstājas. Ārējās lapiņas pārstāj augt un specializējas aizsargkonstrukcijās – nieru zvīņās. Viņu epiderma kļūst lignified, un mezofilā veidojas sklerīdas un tvertnes ar balzāmiem un sveķiem. Nieru zvīņas, kas salīmētas kopā ar sveķiem, hermētiski noslēdz gaisa piekļuvi nierēm. Nākamā gada pavasarī ziemojošais pumpurs pārvēršas par aktīvu, vasarīgu pumpuru, un šis pumpurs pārvēršas par jaunu dzinumu. Kad pamostas ziemojošais pumpurs, sākas meristēmšūnu dalīšanās, pagarinās starpmezgli, kā rezultātā pumpuru zvīņas nokrīt, atstājot uz stublāja lapu rētas, kuru kopums veido pumpuru gredzenu (pēdas no pārziemojošā vai snaudošā pumpura) . Pēc šiem gredzeniem jūs varat noteikt dzinuma vecumu. Daļa paduses nieru paliek neaktivizēta. Tās ir dzīvas nieres, tās saņem barību, bet neaug, tāpēc tās sauc par snaudošām. Ja dzinumi, kas atrodas virs tiem, nomirst, tad snaudošie pumpuri var “pamosties” un dot jaunus dzinumus. Šo spēju izmanto lauksaimniecības praksē un puķkopībā augu ārējā izskata veidošanā.

14. Divdīgļlapju un viendīgļlapju augu stumbra anatomiskā uzbūve. Viendīgļlapju auga stumbra uzbūve. Nozīmīgākie viendīgļlapju augi ir graudaugi, kuru stublāju sauc par salmiem. Ar nelielu biezumu salmiem ir ievērojama izturība. Tas sastāv no mezgliem un starpmezgliem. Pēdējie iekšpusē ir dobi, un to augšējā daļā ir vislielākais garums, bet apakšējā - mazākais. Maigākās salmu daļas atrodas virs mezgliem. Šajās vietās ir izglītības audi, tāpēc labība aug ar to starpmezgliem. Šo labības augšanu sauc par starpkalnu augšanu. Viendīgļlapju augu kātos labi izteikta staru struktūra. Slēgta tipa (bez kambija) asinsvadu-šķiedru kūļi ir sadalīti visā stumbra biezumā. No virsmas kāts ir pārklāts ar viena slāņa epidermu, kas pēc tam lignificē, veidojot kutikulas slāni. Primāro garozu, kas atrodas tieši zem epidermas, veido plāns dzīvu parenhīmas šūnu slānis ar hlorofila graudiem. Dziļi no parenhīmas šūnām atrodas centrālais cilindrs, kas no ārpuses sākas ar pericikliskas izcelsmes sklerenhīmas mehāniskajiem audiem. Sklerenhīma piešķir stumbram spēku. Centrālā cilindra galvenā daļa sastāv no lielām parenhīmas šūnām ar starpšūnu telpām un nejauši sakārtotiem asinsvadu šķiedru kūlīšiem. Kāta šķērsgriezuma saišķu forma ir ovāla; visi koka apgabali gravitējas tuvāk centram, bet lūkas zonas - līdz stumbra virsmai. Asinsvadu saišķī nav kambija, un kāts nevar sabiezēt. Katru saišķi no ārpuses ieskauj mehānisks audums. Maksimālais mehānisko audu daudzums ir koncentrēts ap saišķiem netālu no stumbra virsmas.

Divdīgļlapju augu stublāju anatomiskā uzbūve jau agrā vecumā atšķiras no viendīgļlapu uzbūves (1. att.). Asinsvadu saišķi šeit atrodas vienā aplī. Starp tiem ir galvenie parenhīmas audi, kas veido kodola starus. Galvenā parenhīma atrodas arī uz iekšu no saišķiem, kur tā veido stublāja kodolu, kas dažos augos (sviests, eņģelis u.c.) pārvēršas dobumā, citos (saulespuķe, kaņepes u.c.) ir labi. saglabājies. Divdīgļlapju augu vaskulāro-šķiedru saišķu struktūras iezīmes ir tādas, ka tie ir atvērti, tas ir, tiem ir kambija komplektā, kas sastāv no vairākām regulārām zemāk dalāmo šūnu rindām; iekšpusē no tām rodas šūnas, no kurām veidojas sekundārā koksne, un uz āru - šūnas, no kurām veidojas sekundārais basts (flēma). Galveno audu parenhīmas šūnas, kas ieskauj saišķi, bieži piepildītas ar rezerves vielām; dažādi kuģi, kas vada ūdeni; kambijas šūnas, no kurām rodas jauni saišķa elementi; sietcaurules, kas vada organiskās vielas, un mehāniskās šūnas (lounas šķiedras), kas piešķir saišķīim izturību. Mirušie elementi ir ūdeni vadoši trauki un mehāniskie audi, un visi pārējie ir dzīvas šūnas, kuru iekšpusē ir protoplasts.. No kambijas šūnu dalīšanās radiālā virzienā (tas ir, perpendikulāri stumbra virsmai) kambijas gredzens pagarinās, un no to dalīšanās tangenciālā virzienā (tas ir, paralēli stumbra virsmai) kāts sabiezē. Koksnes virzienā nogulsnējas 10-20 reizes vairāk šūnu nekā lūksnes virzienā, un tāpēc koksne aug daudz ātrāk nekā lūksne.
Klases Divdīgļlapju un viendīgļlapju dzimtas iedala ģimenēs. Katras ģimenes augiem ir kopīgas iezīmes. Ziedošajos augos galvenās iezīmes ir zieda un augļu struktūra, ziedkopas veids, kā arī ārējās un iekšējā struktūra veģetatīvie orgāni.

15. Kokaino divdīgļlapju augu stumbra anatomiskā uzbūve. Liepu viengadīgie dzinumi ir pārklāti ar epidermu, līdz rudenim tie kļūst kokaini un epidermu nomaina korķis. Veģetācijas periodā zem epidermas tiek uzklāts korķa kambijs, kas veido korķi uz ārpusi, bet flodermas šūnas - iekšpuse.Šie trīs integumentārie audi veido peridermas integumentāro kompleksu.2-3 gadu laikā tie nolobās un atmirst.Primārā garoza atrodas zem peridermas.

Lielāko daļu stublāja veido audi, kas veidojas kambija darbības rezultātā. Gar kambijam iet mizas un koksnes robežas. Visus audus, kas atrodas kambija ārpusē, sauc par mizu. Miza ir primāra un sekundāra. serdes stari attēloti trīsstūru veidā, kuru virsotnes saplūst virzienā uz stumbra centru uz serdi.

Caur koksni iekļūst serdes stari.Tie ir primārie serdes stari,pa tiem racionālā virzienā pārvietojas ūdens un organiskās vielas.Serdes starus attēlo parenhīmas šūnas,kuru iekšpusē līdz rudenim tiek nogulsnētas rezerves barības vielas (ciete), ko patērē pavasaris jauno dzinumu augšanai.

Floēmā mijas cietās lūksnes (lopu šķiedras) un mīkstās (dzīvās plānsienu elementi) slāņi. Lādes (slerenhīmas) lūksnes šķiedras attēlo mirušas prosenhimālas šūnas ar biezām lignificētām sieniņām. Mīksto lūku veido sieta caurules ar satelītšūnām (vadošas). audi) un lūksnes parenhīma , kurā uzkrājas barības vielas (ogļhidrāti, tauki u.c.) Pavasarī šīs vielas tiek iztērētas dzinumu augšanai Organiskās vielas pārvietojas pa sieta caurulēm. Pavasarī, kad tiek nogriezta miza. , izplūst sula.Kambiju attēlo viens blīvs plānsienu taisnstūra šūnu gredzens ar lielu kodolu un citoplazmu.Rudenī kambijas šūnas kļūst ar biezu sienu, un to darbība tiek pārtraukta.

Līdz stumbra centram koksne veidojas uz iekšu no kambija, kas sastāv no traukiem (trahejām), trahejām, koksnes parenhīmas un sklerenhīmas koksnes (libriform).Libriform ir šauru, biezu sienu un lignificētu mehānisko audu šūnu kolekcija. koka elementi) platāki pavasarī un vasarā un šaurāki rudenī, kā arī sausā vasarā. Koka šķērsgriezumā koka relatīvo vecumu var noteikt pēc augšanas gredzenu skaita. Pavasarī plkst. sulas plūsmas periodā caur koksnes traukiem paceļas ūdens ar izšķīdušiem minerālsāļiem.

Kāta centrālajā daļā atrodas kodols, kas sastāv no parenhīmas šūnām un ko ieskauj mazi primārās koksnes trauki.

16. Loksne, tās funkcijas, lapas daļas. Lapu daudzveidība. Lapas ārpuse ir pārklāta nodīrāta. To veido caurspīdīgu audu šūnu slānis, kas cieši pieguļ viens otram. Miza aizsargā lapas iekšējos audus. Tās šūnu sienas ir caurspīdīgas, kas ļauj gaismai viegli iekļūt lapā.

Lapas apakšējā virsmā starp caurspīdīgajām ādas šūnām ir ļoti mazas pārī savienotas zaļas šūnas, starp kurām ir atstarpe. Pāris apsardzes šūnas Un stomatāla atvere starp tiem sauc stomata . Atdaloties un aizveroties, šīs divas šūnas atver vai aizver stomatu. Caur stomatu notiek gāzu apmaiņa un mitrums iztvaiko.

Ar nepietiekamu ūdens padevi auga stomas ir slēgtas. Kad ūdens iekļūst augā, tie atveras.

Lapa ir auga sānu plakans orgāns, kas veic fotosintēzes, transpirācijas un gāzu apmaiņas funkcijas. Lapas šūnās atrodas hloroplasti ar hlorofilu, kuros gaismā no ūdens un oglekļa dioksīda tiek veikta organisko vielu "ražošana" - fotosintēze.

FunkcijasŪdens fotosintēzei nāk no saknes. Daļu ūdens iztvaiko lapas, lai novērstu augu pārkaršanu saules staru ietekmē. Iztvaikošanas laikā tiek patērēts liekais siltums un iekārta nepārkarst. Ūdens iztvaikošanu no lapām sauc par transpirāciju.

Lapas uzsūcas no gaisa oglekļa dioksīds un atbrīvot skābekli no fotosintēzes. Šo procesu sauc par gāzes apmaiņu.

Lapu daļas

Ārējā struktūra lapa. Lielākajā daļā augu lapa sastāv no asmens un kātiņa. Lapas plāksne ir lapas paplašinātā slāņveida daļa, tāpēc arī tās nosaukums. Lapas plātne pilda lapas galvenās funkcijas. Apakšā tas pāriet kātiņā - lapas sašaurinātajā kātam līdzīgajā daļā.

Ar kātiņa palīdzību lapu piestiprina pie kāta. Šādas lapas sauc par petiolate. Kātiņš var mainīt savu stāvokli telpā, un līdz ar to lapu plātne maina savu stāvokli, kas atrodas vislabvēlīgākā apgaismojuma apstākļos. Kātiņā iziet vadoši kūļi, kas savieno stublāja traukus ar lapas plātnes traukiem. Pateicoties kātiņa elastībai, lapas plātne vieglāk iztur lietus lāses, krusas un vēja brāzmas. Atsevišķos augos pie kātiņas pamatnes ir kātiņas, kas izskatās pēc plēvēm, zvīņām, sīkām lapām (vītols, mežrozīte, vilkābele, baltā akācija, zirņi, āboliņš u.c.). Stipulu galvenā funkcija ir aizsargāt jaunas lapas. Stipuli var būt zaļi, un tādā gadījumā tie ir līdzīgi slāņiem, bet parasti daudz mazāki. Zirņos, pļavās un daudzos citos augos stiebri saglabājas visu lapas dzīves laiku un veic fotosintēzes funkciju. Liepai, bērzam, ozolam, plēvveida kātiņi nobirst jaunas lapas stadijā. Atsevišķos augos - kokiem līdzīgajā karagānā, baltajā akācijā - tie ir pārveidoti par ērkšķiem un veic aizsargfunkciju, pasargājot augus no dzīvnieku bojājumiem.

Ir augi, kuru lapām nav kātiņu. Šādas lapas sauc par sēdošām. Tie ir piestiprināti pie kāta ar lapas plātnes pamatni. Alvejas, neļķu, linu, tradeskantijas sēdošās lapas. Dažiem augiem (rudzi, kvieši u.c.) lapas pamatne aug un nosedz stublāju. Šo aizaugušo pamatni sauc par maksts.

Galvenā augu sakņu funkcijas sekojošais:

• kalpo kā galvenais orgāns minerālu elementu uzsūkšanai no augsnes;
• sākotnēji sintezē dažas organiskas vielas, kas satur slāpekli, fosforu un sēru;
• bieži rezervuāru barības vielu rezervuārs;
• noenkuro augu augsnē.

Augu saknes funkcijas zinātnieku pētījumos

• Pat I. V. Mičurins konstatēja, ka saknēm ir ļoti nozīmīga ietekme uz vairākām potēto augu fizioloģiskajām īpašībām. Savvaļas krājuma saknes, (precīzāk:) parasti pasliktināja augļu kvalitāti, šķirnes saknes uzlaboja.
• L. S. Ļitvinovs un N. G. Potapovs parādīja, ka atsevišķu minerālvielu (vairāk:), kas nāk no augsnes, pārvēršanās sarežģītos organiskos savienojumos notiek sakņu audos.
• Pēc N. G. Potapova teiktā, kukurūzā no 50 līdz 70% absorbētā slāpekļa nonāk gaisa daļā organisko savienojumu veidā, no kuriem līdz 30% veido aminoskābes.
• A. L. Kursanovs, izmantojot C 14 un N 15, (sīkāk:) konstatēja, ka oglekļa dioksīds, ko absorbē saknes, ir daļa no organiskajām skābēm. Fosfora un sēra transformācija daļēji notiek arī saknēs.
• II Kolosovs, strādājot ar P 32, noskaidroja jautājumu par fosfora pārvēršanu saknēs: tas iekļuva virszemes orgānos jau nukleoproteīnu un lipoīdu veidā.
• A. A. Shmuk un G. S. Ilyina parādīja, ka nikotīna veidošanās notiek auga saknēs: kad tabaku uzpotēja uz tomātu un naktsvijoļu saknēm, lapās nebija nikotīna.

Visi šie dati norāda uz iespēju saknēs sintezēt visdažādākos organiskos savienojumus.

Sakņu struktūra

Morfoloģiskā un anatomiskā sakņu struktūra labi pielāgots ūdens un minerālvielu uzsūkšanai no augsnes. Taču minerālelementu un ūdens uzsūkšanā nav iesaistīta visa sakne, bet tikai tās absorbējošā zona – saknes daļa, kas nes sakņu matiņus.
Saknes augšanas zonas diagramma. 1 - sakņu matu zona, 2 - pagarinājuma zona, 3 - intensīvas šūnu dalīšanās zona, 4 - sakņu vāciņš. Sakņu matiņi ievērojami palielina saknes sūkšanas virsmu, un rezultātā palielinās saskares virsma starp sakni un augsni. Sakņu matiņi ir ļoti īslaicīgi un nomirst pēc 10-20 dienām. Augošās sakņu zonā pastāvīgi veidojas jauni sakņu matiņi.