La structure de la racine peut varier selon. Qu'est-ce qu'une racine ? structure des racines des plantes

La racine est l'organe végétatif axial de la plante. Il a une croissance apicale illimitée et une symétrie radiale. La racine renforce la plante dans le sol, participe à la multiplication végétative, et les nutriments organiques sont stockés dans la racine, et parfois synthétisés. Mais la fonction principale de la racine est la nutrition du sol de la plante, réalisée en absorbant activement l'eau avec des sels minéraux dissous.

Il existe plusieurs types de racines et les systèmes racinaires qu'elles forment.

• La racine principale - elle est formée à partir de la racine germinale lors de la germination des graines.
• Les racines adventives sont des racines qui se forment sur d'autres parties de la plante - sur la tige, les feuilles et même les fleurs.
• Racines latérales - racines partant des racines principales ou adventices. Lors de la ramification des racines latérales, des racines latérales d'un ordre supérieur se forment.

L'ensemble de toutes les racines d'une plante s'appelle le système racinaire. Chez certaines plantes, le système racinaire ne comprend que la racine principale avec des branches latérales qui en partent. Dans d'autres, il se compose uniquement d'annexes et de latéraux. Dans le troisième groupe de plantes, le système racinaire est constitué des racines principales et adventives avec des racines latérales.

Selon la forme, on distingue deux types de systèmes racinaires - tige et fibreux.

La racine principale est bien exprimée dans le système de tige.

Il n'y a pas de racine principale dans le fibreux, ou il ne se détache pas de la masse des racines adventives.

De nombreuses plantes dicotylédones ont un système racinaire pivotant - pois, chêne, tournesol, pissenlit, etc.

Le système racinaire fibreux est caractéristique des monocotylédones - seigle, blé, oignon, tulipe, carex, etc.

La croissance d'une racine (de tout type) est due à la division cellulaire du tissu éducatif situé à son sommet. Cette zone est toujours recouverte d'une coiffe racinaire, constituée de cellules vivantes à parois minces, vivantes et se renouvelant constamment. Il protège de manière fiable les cellules en division délicates contre les dommages causés par les particules solides du sol. Lorsque la racine avance dans le sol, les vieilles cellules se détachent et de nouvelles poussent. De plus, les cellules externes de la coiffe racinaire sécrètent du mucus, ce qui facilite le mouvement de la racine dans le sol.

Les plantes aquatiques n'ont pas de capuchon racinaire, à la place il y a une autre formation - une poche d'eau.

Les cellules émergeant du tissu éducatif se différencient progressivement et forment les zones dites racinaires :

• zone de division Ce sont les cellules du tissu éducatif elles-mêmes. Cette zone est très petite et mesure environ 1 mm.
• Zone d'étirement (croissance)- une section lisse de la racine d'une longueur de 6 à 9 mm - située au-dessus de la zone de division. Les cellules de cette zone se développent intensément, s'allongent le long de la racine et commencent à se différencier. Leur division est quasi inexistante.
• Zone d'aspiration, également appelée zone des poils absorbants - la zone suivante de la racine. Sa durée peut atteindre plusieurs centimètres. Une caractéristique distinctive de cette zone est la présence de soi-disant poils absorbants - des excroissances de cellules de la peau des racines dont la taille varie de 1-2 mm à 20 mm. Ces poils décuplent la surface de la zone d'aspiration des racines (par exemple, dans seigle environ 14 milliards de poils absorbants d'une longueur totale de plus de 10 000 km). Extérieurement, les poils absorbants ressemblent à une délicate peluche blanche. La durée de vie des poils absorbants est de 10 à 20 jours. Dans la zone des poils absorbants, une absorption active de l'eau avec des minéraux dissous se produit. En même temps, les cellules ciliées de la racine fonctionnent comme de petites pompes. C'est un processus qui consomme de l'énergie, il y a donc beaucoup de mitochondries dans les cellules. De plus, les poils absorbants sécrètent du mucus qui dissout les sels minéraux. Les particules de sol collent avec du mucus aux poils absorbants, ce qui facilite l'absorption des nutriments.
• Lieu- situé au-dessus de la zone des poils absorbants. C'est la partie la plus longue et la plus durable de la racine avec des tissus conducteurs bien développés. C'est là que les nutriments sont transportés. L'eau contenant des minéraux dissous monte vers le haut (courant ascendant) et les substances organiques nécessaires à l'activité vitale des cellules racinaires se déplacent vers le bas. Des racines latérales se forment dans la zone de conduction. (d'où son autre nom est la zone de branchement)

Sur la coupe transversale de la racine, plusieurs zones, ou couches, peuvent également être distinguées. D'en haut, la racine est recouverte d'une peau constituée d'une seule couche de cellules. Dans la zone d'absorption, les cellules de la peau ont des excroissances - les mêmes poils absorbants. Plus haut, dans la zone de conduction, les cellules de la peau meurent et se desquament, et la racine est recouverte ici de cellules bouchonneuses de la couche plus profonde. Sous la peau se trouve un tissu de base lâche - le cortex (parenchyme), à ​​travers lequel l'eau contenant des minéraux dissous se déplace dans le cylindre axial central, constitué de tissus conducteurs. (il commence à se former au-dessus de la zone de croissance). Les nutriments de réserve dans la racine peuvent être déposés à la fois dans les cellules du parenchyme (carottes, persil) et dans les tissus du cylindre axial (cellules du parenchyme entre les faisceaux vasculaires (navet, radis, radis).

Le système racinaire de nombreuses plantes est plus développé que la partie aérienne. Par exemple, dans le chou, il atteint 1,5 mètre de profondeur et 1,2 mètre de large. Chez le pommier, les racines occupent un espace pouvant atteindre 12 mètres de diamètre. Dans la luzerne, les racines atteignent une profondeur de 2 mètres, tandis que sa partie aérienne ne dépasse pas 60 cm.Les plantes poussant sur des sols sablonneux et rocheux ont des racines particulièrement longues. Par exemple, l'épine de chameau approfondit ses racines de 20 mètres à la recherche d'eau.

La longueur de tous les poils absorbants du blé est de 20 km. Et ce n'est pas la limite. Comme les racines ont une croissance apicale illimitée, elles ne peuvent être gênées que par la concurrence avec les racines d'autres plantes.

Les racines poussent constamment en raison de la division des cellules du tissu éducatif apical. La gaine racinaire facilite le mouvement de la racine dans le sol et protège le tissu éducatif. L'épiderme protège la racine et assure l'absorption de l'eau et des minéraux du sol à l'aide de poils absorbants. Le bois conduit les substances absorbées du sol dans la tige. Le liber assure le transport de la matière organique des feuilles vers les cellules racinaires. La résistance de la racine est donnée par des tissus mécaniques.

Toutes les racines (principales, latérales, adventices) sont disposées de la même manière. Ils peuvent se ramifier, ils ne forment jamais de feuilles.

Racine libérienne

Les cellules libériennes sont situées à côté du bois, à travers lesquelles les substances organiques formées dans les feuilles et les tiges pénètrent dans la racine.

tissu racinaire mécanique

La force et l'élasticité de la racine sont fournies par le tissu mécanique.

Cambium racine (tissu éducatif)

Avec l'âge, un tissu éducatif latéral, le cambium, apparaît entre le bois et le liber. Grâce à la division des cellules cambiales, de nouveaux éléments de bois et de liber, un tissu mécanique, se forment. Cela assure la croissance de la racine en épaisseur. Dans le même temps, la racine acquiert des fonctions supplémentaires - support et stockage

Introduction

La racine en termes d'étude est d'un grand intérêt. Le fait est que les racines des plantes, par rapport à la pousse, existent dans un environnement plus inerte et moins plastique - dans le sol, elles ont donc également une structure plus simple; tandis que la pousse se développe dans un environnement aérien instable et dynamique.

En revanche, on en sait beaucoup moins sur la structure et les fonctions de la racine et sur ses diverses modifications que sur la tige et la feuille, et cela est principalement dû aux difficultés techniques qui se posent dans l'étude des organes souterrains.

Une racine typique est un organe souterrain commun à toutes les plantes supérieures (à l'exception des mousses). La racine sert à fixer la plante dans le sol, à absorber l'eau du sol avec des sels dissous, des produits de réserve sont souvent déposés dans la racine, la racine participe à la synthèse de substances organiques et sert à la multiplication végétative. La racine ne porte jamais de feuilles, donc par rapport à la structure interne de la tige à la racine, c'est relativement simple.

Le sujet de notre travail est intéressant et pertinent. Le but du travail est d'étudier l'importance des racines dans la vie végétale. Pour atteindre cet objectif, il est nécessaire de résoudre un certain nombre de tâches:

Étudiez la structure de la racine.

Considérez les principales métamorphoses des racines.

Définir les fonctions racine.

Faire des conclusions sur le sujet du travail.

La place de la racine dans le système organique de la plante

Le plan de base de la structure du corps végétal en morphologie a été interprété de différentes manières. Il était auparavant admis que le corps d'une plante se composait de plusieurs "parties de base" ou organes : racine, tige, feuille, fleur, ovules, poils. Plus tard, le nombre de ces organes principaux a été réduit à trois (la soi-disant "triade de fer" des organes (d'ailleurs, elle figurait dans tous les manuels scolaires): racine, tige et feuille.

Actuellement, la tige et ses organes annexes sont considérés comme une seule entité - la pousse.

La question de l'origine évolutive des organes végétaux est résolue depuis longtemps. Certains scientifiques considéraient que la tige était la principale pour les organes aériens, d'autres - la feuille. Et seule la découverte des psilophytes a permis d'affirmer sans ambiguïté que les plantes ont deux organes végétatifs principaux : une racine et une pousse.

Riz. une.

Structure racine

La racine est un organe végétatif axial et souterrain des plantes supérieures, qui a une croissance illimitée en longueur et un géotropisme positif. Il n'y a pas de feuilles ou de chloroplastes sur la racine.

En plus de la racine principale, de nombreuses plantes ont de nombreuses racines adventives. L'ensemble de toutes les racines d'une plante s'appelle le système racinaire. Dans le cas où la racine principale est légèrement exprimée et que les racines adventives sont exprimées de manière significative, le système racinaire est appelé fibreux. Si la racine principale est exprimée de manière significative, le système racinaire est appelé pivot.

L'ensemble des racines d'une plante s'appelle le système racinaire.

La composition des systèmes racinaires comprend des racines de diverses natures. Distinguer entre la racine principale, latérale et annexielle. La racine principale se développe à partir de la racine germinale. Les racines latérales apparaissent sur n'importe quelle racine sous forme de branche latérale. Les racines adventives sont formées par la pousse et ses parties.

Dans le système racinaire pivotant, la racine principale est très développée et clairement visible parmi les autres racines (typique des dicotylédones). Dans le système racinaire fibreux, aux premiers stades de développement, la racine principale, formée par la racine germinale, meurt et le système racinaire est composé de racines adventives (typiques des monocotylédones). Le système racinaire pivotant pénètre généralement plus profondément dans le sol que le système racinaire fibreux, cependant, le système racinaire fibreux tresse mieux les particules de sol adjacentes. Surtout dans sa couche fertile supérieure.

Différentes parties de la racine remplissent différentes fonctions et diffèrent en apparence. Ces parties sont appelées zones.

L'extrémité racinaire est toujours recouverte de l'extérieur d'une coiffe racinaire protégeant les cellules délicates du méristème. Le boîtier est constitué de cellules vivantes qui sont constamment mises à jour. Les cellules de la coiffe sécrètent du mucus qui recouvre la surface de la jeune racine. Grâce au mucus, la friction sur le sol est réduite, ses particules adhèrent facilement aux extrémités des racines et aux poils absorbants. Dans de rares cas, les racines sont dépourvues de coiffe racinaire (plantes aquatiques). Sous le capuchon se trouve une zone de division, représentée par un tissu éducatif - le méristème.

Les cellules de la zone de division sont à parois minces et remplies de cytoplasme, il n'y a pas de vacuoles. La zone de division se distingue sur une racine vivante par sa couleur jaunâtre, sa longueur est d'environ 1 mm. Après la zone de division se trouve la zone d'étirement. Il est également de petite longueur, seulement quelques millimètres, se distingue par une couleur claire et est, pour ainsi dire, transparent. Les cellules de la zone de croissance ne se divisent plus, mais sont capables de s'étirer dans le sens longitudinal, poussant la racine se terminant profondément dans le sol. Dans la zone de croissance, les cellules se divisent en tissus.

La fin de la zone de croissance est bien visible par l'apparition de nombreux poils absorbants. Les poils absorbants sont situés dans la zone d'aspiration, dont la fonction ressort clairement de son nom. Sa longueur est de quelques millimètres à plusieurs centimètres. Contrairement à la zone de croissance, des parties de cette zone ne sont plus déplacées par rapport aux particules de sol. Les jeunes racines absorbent la majeure partie de l'eau et des nutriments à l'aide des poils absorbants.

Les poils absorbants apparaissent sous la forme de petites papilles - excroissances de cellules. Après un certain temps, les poils absorbants meurent. Son espérance de vie ne dépasse pas 10-20 jours.

Au-dessus de la zone d'aspiration, là où les poils absorbants disparaissent, commence la zone de conduction. A travers cette partie de la racine, l'eau et les solutions de sels minéraux, absorbées par les poils absorbants, sont transportées vers les parties supérieures de la plante.

Dans la zone de croissance, les cellules commencent à se différencier en tissus et des tissus conducteurs se forment dans la zone d'absorption et de conduction, qui assurent la montée des solutions nutritives vers la partie aérienne de la plante.

Déjà au tout début de la zone de croissance racinaire, la masse de cellules se différencie en trois zones : le rhizoderme, le cortex et le cylindre axial.

Le rhizoderme est le tissu tégumentaire qui recouvre l'extérieur des terminaisons des jeunes racines. Il contient des poils absorbants et est impliqué dans les processus d'absorption. Dans la zone d'absorption, le rhizoderme absorbe passivement ou activement les nutriments minéraux, dépensant de l'énergie dans ce dernier cas. À cet égard, les cellules rhizodermiques sont riches en mitochondries.

Le cortex est formé par le parenchyme, se différencie généralement au niveau de la zone d'étirement. Il est lâche et possède un système d'espaces intercellulaires, le long desquels les gaz nécessaires à la respiration et au maintien du métabolisme circulent le long de l'axe racinaire. Chez les plantes des marais et aquatiques, les espaces intercellulaires de l'écorce sont particulièrement étendus. Le cortex est la partie de la racine à travers laquelle passe activement le transport radial (proche) de l'eau et des sels dissous du rhizoderme au cylindre axial. Dans les tissus du cortex, une synthèse active de métabolites est réalisée et des nutriments de réserve sont déposés.

Le cylindre axial est un complexe complexe de tissus conducteurs, éducatifs et basiques.

Une racine est l'un des organes végétatifs d'une plante. Sa fonction principale est l'absorption de l'eau du sol contenant des minéraux dissous.

Fonctions racine

En plus de la fonction nutritionnelle, la racine en remplit également d'autres :

• fixer la plante dans le sol;
• rétention des nutriments;
• reproduction végétative;
• synthèse de certaines substances;
• interaction avec d'autres racines, bactéries, champignons.

Dans de nombreuses plantes, les racines modifiées remplissent des fonctions supplémentaires. Par exemple, les racines respiratoires des plantes des marais s'élèvent au-dessus de l'eau pour transporter l'air dans les parties profondément submergées de la plante.

Zones racines

La structure de la racine sur toute sa longueur n'est pas la même. La racine a des sections avec une structure différente et remplissant des fonctions différentes. Ces zones sont appelées zones :

• division;
• croissance;
• rachats;
• holding.

Riz. 1. Schéma de la zone racine.

La zone de division est composée de petites cellules du méristème apical, qui ne croissent pas, mais se multiplient. À l'extérieur, la zone de division est recouverte de cellules de la coiffe racinaire.

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Dans la zone de croissance, les cellules cessent de se diviser et sont fortement allongées. Ils se remplissent également d'eau et forment de grandes vacuoles.

La zone d'absorption est caractérisée par la présence d'un grand nombre de poils absorbants (ce sont des excroissances cellulaires). C'est là que se produit l'absorption d'eau.

Les poils absorbants adhèrent étroitement au sol, de sorte que les cellules de la zone d'absorption ne bougent pas. Mais, en raison de l'inclusion continue de nouvelles cellules dans la zone depuis le côté de la zone d'extension, toute la zone d'absorption se déplace constamment profondément dans le sol.

Les cellules plus matures qui perdent les poils absorbants sont concentrées dans la zone de conduction.

Table racine

Cette structure est caractéristique des jeunes racines.

Il existe trois types de racines :

• principale;
• côté;
• annexe.

La racine principale est toujours une, c'est la racine qui pousse à partir du germe de la graine. Les racines latérales partent de la principale. Les annexes annexielles sont généralement formées sur la tige.

Riz. 2. Types de racines.

Systèmes racinaires

Le système racinaire est l'ensemble de la masse des racines d'une plante. Elle arrive :

• canne à pêche;
• fibreux.

Dans le système de racine pivotante, la racine principale se distingue clairement par sa taille.

Dans le système fibreux, la racine principale ne diffère pas de toutes les autres.

La longueur totale des racines d'un buisson de seigle de serre s'est avérée être de 623 km et la croissance quotidienne de toutes les racines était de 5 km.

Tissus permanents de la racine adulte

Au fil du temps, des tissus permanents se forment à la racine.

Le centre de la racine s'appelle la stèle et est formé par le cambium (tissu éducatif) et les tissus conducteurs (xylème et phloème). Le xylème forme le bois et le phloème forme le liber.

Riz. 3. Coupe transversale de la racine.

Pour plus de solidité, des brins de tissus mécaniques sont formés dans la stèle.

L'écorce est déposée autour de la stèle. En plus du tissu tégumentaire, il y a aussi une aspiration et un parenchyme (principal).

Qu'avons-nous appris ?

En étudiant en biologie (6e année) les fonctions, la structure et les zones des racines, il convient de noter les plus importantes. La racine absorbe l'eau et ancre la plante dans le sol. Chez les jeunes racines, on distingue 4 zones sur une coupe longitudinale. Les racines sont de trois types. Tous les principaux types de tissus sont présents dans les racines adultes.

Questionnaire sur le sujet

Évaluation du rapport

Note moyenne: 4.3. Total des notes reçues : 495.

Phylogénétiquement, la racine est apparue plus tard que la tige et la feuille - en relation avec la transition des plantes à la vie sur terre et provenait probablement de branches souterraines ressemblant à des racines. La racine n'a ni feuilles ni bourgeons disposés dans un certain ordre. Il se caractérise par une croissance apicale en longueur, ses branches latérales proviennent des tissus internes, le point de croissance est recouvert d'une coiffe racinaire. Le système racinaire se forme tout au long de la vie de l'organisme végétal. Parfois, la racine peut servir de lieu de dépôt dans l'apport de nutriments. Dans ce cas, il est modifié.

Types de racine

La racine principale est formée à partir de la racine germinale lors de la germination des graines. Il a des racines latérales.

Des racines adventives se développent sur les tiges et les feuilles.

Les racines latérales sont des branches de n'importe quelle racine.

Chaque racine (principale, latérale, adventice) a la capacité de se ramifier, ce qui augmente considérablement la surface du système racinaire, ce qui contribue à un meilleur renforcement de la plante dans le sol et améliore sa nutrition.

Types de systèmes racinaires

Il existe deux principaux types de systèmes racinaires : le pivot, qui a une racine principale bien développée, et le fibreux. Le système racinaire fibreux est constitué d'un grand nombre de racines adventives, de même taille. Toute la masse de racines est constituée de racines latérales ou adventices et ressemble à un lobe.

Un système racinaire très ramifié forme une immense surface absorbante. Par exemple,

• la longueur totale des racines de seigle d'hiver atteint 600 km;
• longueur des poils absorbants - 10 000 km;
• la surface totale des racines est de 200 m 2.

C'est plusieurs fois supérieur à la surface de la masse aérienne.

Si la plante a une racine principale bien définie et que des racines adventives se développent, un système racinaire de type mixte (chou, tomate) se forme.

Structure externe de la racine. La structure interne de la racine

Zones racines

chapeau de racine

La racine pousse en longueur avec sa pointe, où se trouvent les jeunes cellules du tissu éducatif. La partie en croissance est recouverte d'un capuchon racinaire qui protège le bout de la racine des dommages et facilite le mouvement de la racine dans le sol pendant la croissance. Cette dernière fonction est réalisée en raison de la propriété des parois extérieures de la coiffe racinaire à être recouvertes de mucus, ce qui réduit la friction entre la racine et les particules de sol. Ils peuvent même écarter les particules de sol. Les cellules de la coiffe racinaire sont vivantes, contenant souvent des grains d'amidon. Les cellules du plafond sont constamment mises à jour en raison de la division. Participe aux réactions géotropicales positives (sens de croissance des racines vers le centre de la Terre).

Les cellules de la zone de division se divisent activement, la longueur de cette zone n'est pas la même dans différentes espèces et dans différentes racines de la même plante.

Derrière la zone de division se trouve une zone d'extension (zone de croissance). La longueur de cette zone ne dépasse pas quelques millimètres.

Lorsque la croissance linéaire est terminée, la troisième étape de la formation des racines commence - sa différenciation, une zone de différenciation et de spécialisation des cellules (ou une zone de poils absorbants et d'absorption) se forme. Dans cette zone, on distingue déjà la couche externe de l'épiblème (rhizoderme) avec les poils absorbants, la couche du cortex primaire et le cylindre central.

La structure du poil racine

Les poils absorbants sont des excroissances très allongées des cellules externes recouvrant la racine. Le nombre de poils absorbants est très élevé (de 200 à 300 poils par 1 mm2). Leur longueur atteint 10 mm. Les poils se forment très rapidement (chez les jeunes plants d'un pommier en 30 à 40 heures). Les poils absorbants sont de courte durée. Ils meurent en 10 à 20 jours et de nouveaux poussent sur la partie jeune de la racine. Ceci assure le développement de nouveaux horizons du sol par la racine. La racine se développe continuellement, formant de plus en plus de nouvelles zones de poils absorbants. Les cheveux peuvent non seulement absorber des solutions prêtes à l'emploi de substances, mais également contribuer à la dissolution de certaines substances du sol, puis les absorber. La zone de la racine où les poils absorbants sont morts est capable d'absorber de l'eau pendant un certain temps, mais se recouvre ensuite de liège et perd cette capacité.

La gaine du cheveu est très fine, ce qui facilite l'absorption des nutriments. Presque toute la cellule ciliée est occupée par une vacuole entourée d'une fine couche de cytoplasme. Le noyau est au sommet de la cellule. Une gaine muqueuse se forme autour de la cellule, ce qui favorise le collage des poils absorbants avec les particules de sol, ce qui améliore leur contact et augmente l'hydrophilie du système. L'absorption est facilitée par la sécrétion d'acides (carbonique, malique, citrique) par les poils absorbants, qui dissolvent les sels minéraux.

Les poils absorbants jouent également un rôle mécanique - ils servent de support au sommet de la racine, qui passe entre les particules de sol.

Au microscope sur une coupe transversale de la racine dans la zone d'absorption, sa structure est visible au niveau cellulaire et tissulaire. À la surface de la racine se trouve le rhizoderme, en dessous se trouve l'écorce. La couche externe du cortex est l'exoderme, vers l'intérieur se trouve le parenchyme principal. Ses cellules vivantes à paroi mince remplissent une fonction de stockage, conduisent les solutions nutritives dans la direction radiale - du tissu absorbant aux vaisseaux du bois. Ils synthétisent également un certain nombre de substances organiques vitales pour la plante. La couche interne du cortex est l'endoderme. Les solutions nutritives provenant du cortex vers le cylindre central à travers les cellules de l'endoderme ne passent qu'à travers le protoplaste des cellules.

L'écorce entoure le cylindre central de la racine. Il borde une couche de cellules qui conservent longtemps la capacité de se diviser. C'est le péricycle. Les cellules du péricycle donnent naissance à des racines latérales, des bourgeons annexiels et des tissus éducatifs secondaires. Vers l'intérieur du péricycle, au centre de la racine, se trouvent des tissus conducteurs : liber et bois. Ensemble, ils forment un faisceau conducteur radial.

Le système conducteur de la racine conduit l'eau et les minéraux de la racine à la tige (courant ascendant) et la matière organique de la tige à la racine (courant descendant). Il est constitué de faisceaux fibreux vasculaires. Les principaux composants du faisceau sont les sections du phloème (à travers lesquelles les substances se déplacent vers la racine) et du xylème (à travers lequel les substances se déplacent de la racine). Les principaux éléments conducteurs du phloème sont les tubes criblés, les xylèmes sont les trachées (vaisseaux) et les trachéides.

Processus vitaux des racines

Transport de l'eau à la racine

Absorption d'eau par les poils absorbants de la solution nutritive du sol et sa conduction dans la direction radiale le long des cellules du cortex primaire à travers les cellules de passage de l'endoderme jusqu'au xylème du faisceau vasculaire radial. L'intensité de l'absorption d'eau par les poils absorbants est appelée force d'aspiration (S), elle est égale à la différence entre la pression osmotique (P) et la pression de turgescence (T) : S=P-T.

Lorsque la pression osmotique est égale à la pression de turgescence (P = T), alors S = 0, l'eau cesse de s'écouler dans la cellule ciliée de la racine. Si la concentration de substances dans la solution nutritive du sol est plus élevée qu'à l'intérieur de la cellule, l'eau quittera les cellules et une plasmolyse se produira - les plantes se faneront. Ce phénomène est observé dans des conditions de sol sec, ainsi qu'avec une application excessive d'engrais minéraux. À l'intérieur des cellules racinaires, le pouvoir de succion de la racine augmente du rhizoderme vers le cylindre central, de sorte que l'eau se déplace le long du gradient de concentration (c'est-à-dire d'un endroit avec une concentration plus élevée à un endroit avec une concentration plus faible) et crée une pression racinaire qui soulève une colonne d'eau le long des vaisseaux du xylème, formant un courant ascendant. On peut le trouver sur les troncs sans feuilles au printemps lors de la récolte de la "sève" ou sur les souches coupées. La sortie d'eau du bois, des souches fraîches, des feuilles, s'appelle le "pleurage" des plantes. Lorsque les feuilles fleurissent, elles créent également une force de succion et attirent l'eau vers elles - une colonne d'eau continue se forme dans chaque vaisseau - tension capillaire. La pression des racines est le moteur inférieur du courant d'eau et la puissance de succion des feuilles est le moteur supérieur. Vous pouvez le confirmer à l'aide d'expériences simples.

Absorption d'eau par les racines

Cible: découvrir la fonction principale de la racine.

Ce que nous faisons : une plante cultivée sur de la sciure de bois humide, secouez son système racinaire et abaissez ses racines dans un verre d'eau. Au-dessus de l'eau pour la protéger de l'évaporation, versez une fine couche d'huile végétale et marquez le niveau.

Ce que nous observons : après un jour ou deux, l'eau dans le réservoir est tombée en dessous de la marque.

Résultat: par conséquent, les racines aspiraient l'eau et l'amenaient jusqu'aux feuilles.

Une autre expérience peut être faite, prouvant l'absorption des nutriments par la racine.

Ce que nous faisons : nous coupons la tige de la plante en laissant une souche de 2 à 3 cm de haut, nous plaçons un tube en caoutchouc de 3 cm de long sur la souche et posons un tube de verre incurvé de 20 à 25 cm de haut à l'extrémité supérieure.

Ce que nous observons : l'eau dans le tube de verre monte et s'écoule.

Résultat: cela prouve que la racine absorbe l'eau du sol dans la tige.

La température de l'eau affecte-t-elle le taux d'absorption de l'eau par la racine ?

Cible: découvrez comment la température affecte le fonctionnement de la racine.

Ce que nous faisons : un verre doit être avec de l'eau chaude (+17-18ºС) et l'autre avec de l'eau froide (+1-2ºС).

Ce que nous observons : dans le premier cas, l'eau est libérée abondamment, dans le second - peu ou s'arrête complètement.

Résultat: c'est la preuve que la température a un effet important sur les performances racinaires.

L'eau chaude est activement absorbée par les racines. La pression racinaire augmente.

L'eau froide est mal absorbée par les racines. Dans ce cas, la pression racinaire chute.

nutrition minérale

Le rôle physiologique des minéraux est très grand. Ils sont à la base de la synthèse de composés organiques, ainsi que des facteurs qui modifient l'état physique des colloïdes, c'est-à-dire affectent directement le métabolisme et la structure du protoplaste; agissent comme catalyseurs de réactions biochimiques; affecter la turgescence de la cellule et la perméabilité du protoplasme; sont les centres des phénomènes électriques et radioactifs dans les organismes végétaux.

Il a été établi que le développement normal des plantes n'est possible qu'en présence de trois non-métaux dans la solution nutritive - azote, phosphore et soufre et - et de quatre métaux - potassium, magnésium, calcium et fer. Chacun de ces éléments a une valeur propre et ne peut être remplacé par un autre. Ce sont des macronutriments, leur concentration dans la plante est de 10 -2 -10 %. Pour le développement normal des plantes, des micro-éléments sont nécessaires, dont la concentration dans la cellule est de 10 -5 -10 -3%. Ce sont le bore, le cobalt, le cuivre, le zinc, le manganèse, le molybdène, etc. Tous ces éléments se retrouvent dans le sol, mais parfois en quantité insuffisante. Par conséquent, des engrais minéraux et organiques sont appliqués au sol.

La plante pousse et se développe normalement si l'environnement entourant les racines contient tous les nutriments nécessaires. Le sol est un tel environnement pour la plupart des plantes.

Souffle racine

Pour une croissance et un développement normaux de la plante, il est nécessaire que de l'air frais pénètre dans la racine. Vérifions si c'est le cas ?

Cible: les racines ont-elles besoin d'air ?

Ce que nous faisons : Prenons deux récipients identiques avec de l'eau. Nous plaçons des semis en développement dans chaque récipient. Nous saturons chaque jour l'eau de l'un des récipients avec de l'air à l'aide d'un vaporisateur. À la surface de l'eau dans le deuxième récipient, versez une fine couche d'huile végétale, car elle retarde le flux d'air dans l'eau.

Ce que nous observons : après un certain temps, la plante dans le deuxième récipient cessera de croître, se fanera et finira par mourir.

Résultat: la mort de la plante est due au manque d'air nécessaire à la respiration de la racine.

Modifications de la racine

Chez certaines plantes, les nutriments de réserve sont déposés dans les racines. Ils accumulent des glucides, des sels minéraux, des vitamines et d'autres substances. Ces racines poussent fortement en épaisseur et acquièrent une apparence inhabituelle. La racine et la tige sont impliquées dans la formation des plantes-racines.

Les racines

Si des substances de réserve s'accumulent dans la racine principale et à la base de la tige de la pousse principale, des plantes-racines (carottes) se forment. Les plantes racinaires sont pour la plupart des bisannuelles. Au cours de la première année de vie, ils ne fleurissent pas et accumulent beaucoup de nutriments dans les plantes-racines. Sur le second, ils fleurissent rapidement, en utilisant les nutriments accumulés et forment des fruits et des graines.

tubercules racines

Chez le dahlia, les substances de réserve s'accumulent dans les racines adventives, formant des tubercules racinaires.

nodules bactériens

Les racines latérales du trèfle, du lupin et de la luzerne sont particulièrement modifiées. Les bactéries s'installent dans les jeunes racines latérales, ce qui contribue à l'absorption de l'azote gazeux de l'air du sol. Ces racines prennent la forme de nodules. Grâce à ces bactéries, ces plantes sont capables de vivre sur des sols pauvres en azote et de les rendre plus fertiles.

guindé

Une rampe poussant dans la zone intertidale développe des racines sur pilotis. Haut au-dessus de l'eau, ils tiennent de grandes pousses feuillues sur un sol boueux instable.

Air

Les plantes tropicales qui vivent sur les branches des arbres développent des racines aériennes. On les trouve souvent dans les orchidées, les broméliacées et certaines fougères. Les racines aériennes pendent librement dans l'air, n'atteignant pas le sol et absorbant l'humidité de la pluie ou de la rosée qui tombe sur elles.

Rétracteurs

Chez les plantes bulbeuses et tubercules-bulbeuses, par exemple chez les crocus, parmi les nombreuses racines filamenteuses, il existe plusieurs racines plus épaisses, dites rétractables. En réduisant, ces racines entraînent le bulbe plus profondément dans le sol.

En forme de pilier

Les ficus développent des racines colonnaires hors sol ou des racines de support.

Le sol comme habitat des racines

Le sol des plantes est l'environnement à partir duquel elles reçoivent de l'eau et des nutriments. La quantité de minéraux dans le sol dépend des caractéristiques spécifiques de la roche mère, de l'activité des organismes, de l'activité vitale des plantes elles-mêmes et du type de sol.

Les particules de sol rivalisent avec les racines pour l'humidité, la retenant à leur surface. C'est ce qu'on appelle l'eau liée, qui est divisée en hygroscopique et en film. Il est retenu par les forces d'attraction moléculaire. L'humidité disponible pour la plante est représentée par l'eau capillaire, qui se concentre dans les petits pores du sol.

Des relations antagonistes se développent entre l'humidité et la phase aérienne du sol. Plus les pores du sol sont grands, meilleur est le régime gazeux de ces sols, moins le sol retient d'humidité. Le régime eau-air le plus favorable est maintenu dans les sols structuraux, où l'eau et l'air sont situés simultanément et n'interfèrent pas l'un avec l'autre - l'eau remplit les capillaires à l'intérieur des agrégats structuraux et l'air remplit les grands pores entre eux.

La nature de l'interaction entre la plante et le sol est largement liée à la capacité d'absorption du sol - la capacité de retenir ou de lier des composés chimiques.

La microflore du sol décompose la matière organique en composés plus simples, participe à la formation de la structure du sol. La nature de ces processus dépend du type de sol, de la composition chimique des résidus végétaux, des propriétés physiologiques des micro-organismes et d'autres facteurs. Les animaux du sol participent à la formation de la structure du sol : annélides, larves d'insectes, etc.

À la suite d'une combinaison de processus biologiques et chimiques dans le sol, un complexe complexe de substances organiques se forme, qui est combiné par le terme "humus".

Méthode de culture de l'eau

De quels sels une plante a besoin et quel effet ils ont sur sa croissance et son développement ont été établis par des expériences avec des cultures aquatiques. La méthode de culture aquatique est la culture des plantes non pas dans le sol, mais dans une solution aqueuse de sels minéraux. Selon l'objectif de l'expérience, vous pouvez exclure un sel séparé de la solution, réduire ou augmenter sa teneur. Il a été constaté que les engrais contenant de l'azote favorisent la croissance des plantes, ceux contenant du phosphore - la maturation la plus précoce des fruits, et ceux contenant du potassium - la sortie la plus rapide de matière organique des feuilles vers les racines. À cet égard, il est recommandé d'appliquer des engrais contenant de l'azote avant le semis ou dans la première moitié de l'été, contenant du phosphore et du potassium - dans la seconde moitié de l'été.

En utilisant la méthode des cultures aquatiques, il a été possible d'établir non seulement le besoin d'une plante en macroéléments, mais également de découvrir le rôle de divers microéléments.

Actuellement, il existe des cas où les plantes sont cultivées en utilisant des méthodes hydroponiques et aéroponiques.

La culture hydroponique est la culture de plantes dans des pots remplis de gravier. La solution nutritive contenant les éléments nécessaires est introduite dans les récipients par le bas.

L'aéroponie est la culture aérienne des plantes. Avec cette méthode, le système racinaire est dans l'air et automatiquement (plusieurs fois en une heure) est pulvérisé avec une solution faible de sels nutritifs.