השורש – מבנה ותפקוד מבנה חיצוני ציצת שורשים כל השורשים יוצאים מנקודה אחת שורש שיפודי שורש מרכזי וממנו התפצלויות
Download
Report
Transcript השורש – מבנה ותפקוד מבנה חיצוני ציצת שורשים כל השורשים יוצאים מנקודה אחת שורש שיפודי שורש מרכזי וממנו התפצלויות
השורש – מבנה ותפקוד
מבנה חיצוני
ציצת שורשים
כל השורשים יוצאים מנקודה אחת
שורש שיפודי
שורש מרכזי וממנו התפצלויות
תפקידי השורש
•
•
•
•
קליטת מים ומינרלים מהקרקע
והעברתם לנצר.
עיגון
אחסון חומרי מזון.
ייצור חומרי צמיחה(.ציטוקיננים
וג'ברלינים)
תפקוד ומבנה
• לתפקידי השורש עיגון,קליטת מים ומינרלים
והובלתם יש שתי דרישות מנוגדות:
• א.הגדלת שטח הפנים ליחידת משקל-קליטה
ועיגון טובים.
• ב.הגדלת קוטר האיבר -הובלת מים ומינרלים
יעילה יותר.
דגמי הסתעפות במערכות שורשים
• א .מערכת
שורשים שוות
שורשים.
ציצת שורשים
• ב.מערכת
שורשים שונת
שורשים.
שורש שיפודי
ב.
א.
• a-שורש שיפודי
• b-ציצת שורשים
השוואה בין מערכות שורשים.
שורש שיפודי
• ברב הדו -
פסיגיים.
• שורש מעובה.
ציצת שורשים.
• ברב החד -
פסיגיים.
• מערכת שורשים
אדוונטיביים
(נוספים)
• חסרי התעבות.
.
• שורשים
אדוונטיביים
(נוספים)
בתירס
השוואת שורשים של מיני צמחים
שונים
השפעת הקרקע על התפתחות
מערכת השורשים.
•
•
•
•
•
שורשים גדלים בכיוון
שבו ההתנגדות
לצמיחתם
קטנה(.מכשולים
מכניים-סלע ,שכבה
קשה)
זמינות מים ומינרלים,
טמפרטורת הקרקע
איורור.
קיים קשר בין גודל
אזורי השורש
•
•
•
•
כיפת השורש
יונקות
שורשים צדדיים
צוואר השורש
מבנה מורפולוגי
אזור של
שורש
קצה
התמיינות
תאים
יונקות
אזור של
התארכות
תאים
אזור של
חלוקת
תאים
כיפת
השורש
סוגי חתכים
המבנה של קצה שורש
כיפת השורש
תפקידי כיפת השורש
• הגנה על המריסטמה (תאים עובריים) ומניעת
מגע ישיר עם הסביבה החיצונית -חלקיקי
הקרקע.
• הפרשת חומר רירי המקטין את החיכוך עם
חלקיקי הקרקע.
• הכוונת קצה השורש ביחס לכוח הכובד-
גיאוטרופיזם
גיאוטרופיזם
קצה שורש
אזור היונקות
The structure of the root is fairly simple compared to that of the shoot, so we will look at
the root first, in order to understand some developmental concepts.
גלגולי שורשים (שורשים
מטמורפיים)
שורשים שעברו התאמה למלא תפקידים
נוספים.
• גלגולי שורשים תת -אדמתיים.
• גלגולי שורשים על-אדמתיים.
גלגולי שורשים (שורשים
מטמורפיים)
שורשים שעברו התאמה למלא תפקידים
נוספים.
•
•
•
•
•
גלגולי שורשים תת -אדמתיים.
שורשים מעובים( אוגרים).
שורשים מתכווצים.
שורשים מיקוריטיים,
שורשים מקבעי חנקן.
• אברים הומולוגיים -אברים בעלי מוצא זהה
ותפקיד שונה (.שורשי אחיזה ,שורשים
אוגרים).
• אברים אנלוגיים -אברים בעלי מוצא שונה
ותפקיד שווה .תפקיד אגירה -בצל (עלים) תפוח
אדמה (גבעול מעובה)
גלגולי שורשים (שורשים
מטמורפיים)
שורשים שעברו התאמה למלא תפקידים
אדמתיים.
• גלגולי שורשים תת-נוספים.
• שורשים מעובים.
גלגולי שורשים (שורשים
מטמורפיים)
שורשים שעברו התאמה למלא תפקידים
אדמתיים.
• גלגולי שורשים תת-נוספים.
• .שורשים מתכווצים.
גלגולי שורשים (שורשים
מטמורפיים)
שורשים שעברו התאמה למלא תפקידים
אדמתיים.
• גלגולי שורשים תת-נוספים.
• .שורשים מתכווצים.
גלגולי שורשים (שורשים
מטמורפיים)
שורשים שעברו התאמה למלא תפקידים
• גלגולי שורשים נוספים.
תת -אדמתיים.
• שורשים מתכווצים.
קרוב
• כדן החוף
לפני
השטח
עומק
60ס”מ
גלגולי שורשים (שורשים
מטמורפיים)
שורשים שעברו התאמה למלא תפקידים
גלגולי שורשים על-אדמתיים.
נוספים.
•
• שורשים מיקוריטיים.
• אנדומיקוריזה-שכיח ולא
ספציפי.
• אקטומיקוריזה-רק בקבוצות
צמחים-קשר ספציפי(.אורן
אורניה)
• קורי הפטרייה
• מגדילים שטח פנים
גלגולי שורשים (שורשים
מטמורפיים)
שורשים שעברו התאמה למלא תפקידים
נוספים.
• גלגולי שורשים על-אדמתיים.
• שורשים קושרי חנקן
גלגולי שורשים (שורשים
מטמורפיים)
שורשים שעברו התאמה למלא תפקידים
נוספים.
שורשי צמח
ממשפחת הקטניות
פקעיות חנקן
ובתוכן
חיידקים מקבעי חנקן
)ריזוביום(
מחזור החנקן בטבע
) (N2חנקן
אטמוספרי
קשירת חנקן
ברק
חלבון
הפרשות
בע”ח
בע”ח
מתים
צמחים
מתים
חיידקים
מקבעי חנקן
פירוק חומר אורגני
ע”י חיידקים ופטריות
חיידקי
דה -ניטריפיקציה
חיידקי
אמוניפיקציה
) (NO2חנקות
)(NO3חנקיות
חיידקי
ניטריפיקציה
אמוניה
גלגולי שורשים (שורשים
מטמורפיים)
שורשים שעברו התאמה למלא תפקידים
נוספים.
•
•
•
•
•
•
גלגולי שורשים על-אדמתיים.
שורשי אוויר.
שורשי תמך.
שורשי ציפה.
שורשי אחיזה.
שורשי נשימה
גלגולי שורשים (שורשים
מטמורפיים)
שורשים שעברו התאמה למלא תפקידים
אדמתיים.
• גלגולי שורשים על-נוספים.
• שורשי אוויר .בצמחים אפיפטים
סחלב
גלגולי שורשים (שורשים
מטמורפיים)
שורשים שעברו התאמה למלא תפקידים
נוספים.
• גלגולי שורשים על-אדמתיים.
• שורשי תמך.
פיקוס בנגלי
גלגולי שורשים (שורשים
מטמורפיים)
שורשים שעברו התאמה למלא תפקידים
נוספים.
• גלגולי
שורשים
על-
אדמתיים.
• שורשי
תמך.
• שורשי
קביים
גלגולי שורשים (שורשים
מטמורפיים)
שורשים שעברו התאמה למלא תפקידים
נוספים.
• גלגולי שורשים על-אדמתיים.
• שורשי ציפה.
• במדד זוחל
גלגולי שורשים (שורשים
מטמורפיים)
שורשים שעברו התאמה למלא תפקידים
נוספים.
• גלגולי שורשים על-אדמתיים.
• שורשי אחיזה.
• קיסוס
גלגולי שורשים (שורשים
מטמורפיים)
שורשים שעברו התאמה למלא תפקידים
אדמתיים
• גלגולי שורשים עלנוספים.
• שורשי נשימה.
• (פנאומטופורים)
• באיבסיניה ימית
• צמחי מנגרובים
סדרי גודל
1מ”מ
0.1מ”מ
0.01מ”מ
תאי ענק -ביצים,אמבה
מרבית התאים
0.001מ”מ
= 1מיקרומטר
חיידקים
0.1מיקרומטר
0.01מיקרומטר
0.001
מיקרומטר
= 1ננומטר
אברוני תא,
נגיפים
מולקולות
אטומים
גודל תא צמחי ממוצע
כמה תאים יש בסמ”ק ?
10מ”מ = 1ס”מ
1000מיקרון = 1מ”מ
10 9מיקרון= 1ממ”ק
10 3ממ”ק= 1סמ”ק
10 12מיקרון = 1= 10 9* 10 3סמ”ק
10 4מיקרון= 10*20*50= 1000נפח תא אחד
100,000,000תאים = 10 12 /10 4 = 10 8
ב 1 -סמ”ק יש מאה מליון תאים.
10
מיקרון
20
מיקרון
50מיקרון
תא צמחי
דופן
פלסמלמה
ציטופלסמ
ה
טונופלסט
תא צמחי
חלקי התא הצמחי
•
•
•
•
•
דופן התא () Cell wall
פרוטופלסט ( ) Protoplastמוקף
בממברנת פלסמלמה () Plasmalemma
א .ציטופלסמה () Cytoplasma
ב .וקואולות (חלולות) () Vacuoles
המוקפות בממברנת טונופלסט
() Tonoplast
ג .גרעין ()Nuleus
דיפוזיה (( ) diffusionפעפוע)
• דיפוזיה -תנועה ספונטנית אקראית
של חומרים והתפשטותם בסביבה לפי
מפל הריכוזים ממקום בו פ .כימי
(ריכוז)גבוה למקום בו פ .כימי נמוך.
דיפוזיה
מושגים
• אוסמוזה -דיפוזיה של ממס (מים)
דרך קרום (ממברנה) בעלת
חדירות בררנית.
• (חדירות בררנית -קצב מעבר המים
מהיר בהרבה ממעבר המומסים
שעוברים).
• חדיר למחצה -מים חודרים ומומסים לא.
אוסמומטר כמודל פיסיקלי
• מכשיר למדידת ריכוז
תמיסות
• לחץ אוסמוטי -הלחץ המינימלי הדרוש
כדי למנוע תנועה ספונטנית של מים
דרך קרום חצי ברירני.
• פוטנציאל אוסמוטי -כושר של תמיסה
לשאוב מים בדרך של אוסמוזה.
סוגי תמיסות
• תמיסה איזוטונית isotonic -
• תמיסה היפוטונית hypotonic -
• תמיסה היפרטונית hypertonic -
תא צמחי
דופן
פלסמלמה
ציטופלסמ
ה
טונופלסט
מתייחסים
לפלסמלמה
לציטופלסמה
ולטונופלסט
כקרום ברירני
יחיד לצורך פישוט
תמיסה היפרטונית-פלסמוליזה
• פלסמוליזה-תהליך של הצטמצמות
נפח הפרוטופלסט מיציאת מים
מהתא.
• סף פלסמוליזה -השלב של תחילת
התנתקות הפרוטופלסט מהדפנות.
• דפלסמוליזה -חדירת מים לתא לאחר
פלסמוליזה.
• טורגור מלא -מצב בו לחץ הטורגור
שווה ללחץ הדופן ומים לא נכנסים
לתא.
• טורגור חלקי -מצב בו מים יכולים
להכנס לתא.
הקרקע היא תערובת הטרוגנית
מרכיבי הקרקע:
• .1הפזה המוצקה
•
•
•
•
חומרים איאורגנים (מינרלים) :קוורץ Sio2
,גיר CaCo3,אלומינוסילקטים=חרסיות.
חומרים אורגניים :רקבובית=הומוס
(ח.אורגני מפורק)
.2הפזה הנוזלית :תמיסת הקרקע
.3הפזה הגזית :אוויר הקרקע.
חומרים אורגניים ואיאורגניים.
• חומרים אורגניים -חומרים שנוצרים בגופם של
יצורים חיים .חומרים שבנויים מתרכובת
המכילה פחמן ומימן ולרוב גם חמצן .לרוב
מולקולות גדולות עם מספר רב של פחמנים.
• חומרים איאורגניים (אנאורגניים) -חומרים
שמקורם בקליפת כדור הארץ ובאוויר שסביבו.
חומרים שבנויים בד”כ מאטומים בודדים או
ממולקולות קטנות.
מבנה הקרקע
מרקם הקרקע = טכסטורה
• מקטעים (- ) fractionsמיון לפי גודל.
• מרקם הקרקע (- ) textureיחס משקלי באחוזים בין
המקטעים השונים.
חומרים אורגניים ואיאורגניים.
• חומרים אורגניים -חומרים שנוצרים בגופם של
יצורים חיים .חומרים שבנויים מתרכובת
המכילה פחמן ומימן ולרוב גם חמצן .לרוב
מולקולות גדולות עם מספר רב של פחמנים.
• חומרים איאורגניים (אנאורגניים) -חומרים
שמקורם בקליפת כדור הארץ ובאוויר שסביבו.
חומרים שבנויים בד”כ מאטומים בודדים או
ממולקולות קטנות.
• יסודות הזנה ( ) nutrientsמינרלי הזנה
החומרים האיאורגניים הנקלטים בשורש.• הזנה מינרלית -תחום המדע העוסק
בחומרים אלו.
• אילו חומרים נקלטים בצמח ובאילו יחסים ?
• הרכב היסודות בצמח דומה להרכב היסודות
בתמיסת הקרקע בה גדל ,אך היחס הכמותי בין
היסודות השונים בצמח שונה לחלוטין מהיחס
בין אותם יסודות בתמיסת הקרקע.
• הצמח “מעדיף” יסודות מסויימים על פני אחרים.
• האם כל היסודות שנמצאים בצמח (כ60-
יסודות) חיוניים לקיומם ?
•
•
•
•
קריטריונים לקביעת חיוניותו של יסוד
לצמחים.
א .יסוד חיוני אם מחסור בו מונע מהצמח לגדול
ולהשלים את מחזור חייו.
ב .היסוד מהווה חלק ממולקולה או ממרכיב
כלשהו החיוני לצמח ואי אפשר להחליפו ביסוד
אחר.
ג .היסוד מעורב בתהליכים פיסיולוגיים בצמח.
• האם כל היסודות
שנמצאים בצמחים (כ-
60יסודות) חיוניים
לקיומם ?
• גידול צמחים בתנאי
מחסור מבוקרים.
צמיחת פפגופירון בנוכחות
אשלגן ובהעדרו.
• גידול צמחים בתנאי מחסור מבוקרים.
בורון
אבץ
טבלת היסודות המינרלים החיוניים לצמחים.
יסודות קורט -מיקרואלמנטים
ומקרואלמנטים.
• יסודות קורט-מיקרואלמנטים
( ) microelementsיסודות הנמצאים ברקמות
הצמח בריכוזים נמוכים מ %0.01 -של
החומר היבש) ,CL, Mo, B, Cu, Zn, Mn, Fe( .
• מקרואלמנטים ( - ) macroelementsיסודות
הדרושים ברקמות הצמח בריכוזים שמעל
%0.1של החומר היבש),Ca, Mg, K, S, P,N( .
מחסור ועודף ביסודות מינרליים.
הקשר בין ריכוז היסוד בתמיסת המזון לבין מידת
צמיחתו.
סימני מחסור (עודף) של יסודות
חיוניים.
• א .האטת צמיחה.
• ב .כלורוזה -הצהבת עלים כתוצאה
מהעדר או מחסור בכלורופיל.
• ג .נקרוזה -התנוונות רקמה המתבטאת
במוות של תאים ובהתייבשות.
סימני מחסור (עודף) של יסודות
חיוניים.
•
•
•
•
•
•
הסימנים משתנים במידת מה בהתאם:
.1למין הצמח
.2למידת המחסור
.3לשלב בהתפתחות הצמח.
הסימפטומים מסייעים לקבוע את התפקוד של היסוד
מצד אחד ואת סוג הדשן הנחוץ מצד שני.
לא תמיד ברור הקשר בין סימן המחסור לתפקיד היסוד
בצמח.
סימני מחסור (עודף) של יסודות
חיוניים.
• סימני המחסור ביסוד כלשהו תלויים:
• .1תפקידו של היסוד בצמח.
• .2האם היסוד מועבר מעלים זקנים לצעירים
בשיפה או לא.
סימני מחסור.
• הופעת הסימפטום קודם בעלים זקנים ואחר כך
בעלים צעירים.
• נובעת מיכולת היסוד להיות מועבר בקלות
בשיפה.
• יסודות שעוברים בקלות בשיפה :מגנזיום,
חנקן,זרחן ,אשלגן ,גפרית ,מנגן וכלור.
• יסודות פחות ניידים :בור ,ברזל ,נחושת ,אבץ,
מולבידן ,מנגן וסידן.
סימני מחסור.
• ככל שיסוד מסיס וחודר לשיפה בקלות
יופיעו סימני המחסור בו מוקדם יותר
ובצורה בולטת יותר בעלים זקנים.
סימני
מחסור
בעלים
צעירים
תחילה-
פחות
ניידים
Zn
Fe
B
Mn
Mo
P
S
Mg
סימני מחסור
בעלים
מבוגרים
תחילה -ניידים
N
Ca
K
מחסור בברזל בצמחים שונים.
סמני מחסור בחנקן.
סימני מחסור בזרחן
זמינות המינרלים
צמח
מינרלים
קשי תמס
תמיסת הקרקע
קטיונים הספוחים
על חרסיות
חומר אורגני
גורמים המשפיעים על קליטת
יסודות מינרליים.
•
•
•
•
.1טמפרטורה ,אור ,איורור.
.2ה PH -של הקרקע.
.3אנטגוניזים בקליטת היסודות.
.4התפתחות מערכת השורשים.
הקשר בין PHהקרקע לזמינות
היסודות.
גורמים המשפיעים על קליטת
יסודות מינרליים.
• “חוק המינימום” -אם כל גורמי הסביבה
אופטימליים לגבי הצמח ,תקבע התפתחותו ע”י
הגורם שכמותו היא המעטה ביותר לצורכי
הצמח.
• הגורם המצוי בחסר נקרא “גורם מגביל”.
• שינוי קטן בגורם זה משפיע הרבה.
דשנים
• דשן -חומר כימי המכיל יסוד חיוני או יותר
במצב זמין לצמח.
• דשן פשוט -תרכובת כימית אחת המכילה יסוד
אחד או שניים חיוניים לצמחים( .אשלגן כלורי
, KCLאמון חנקתי ) NH4 NO3
• דשן מורכב -תערובת של שתי תרכובות
כימיות או יותר( .שפיר ) 20-20-20
סוגי דשנים
•
•
•
•
דשן -חומר כימי המכיל יסוד חיוני או יותר
במצב זמין לצמח.
דשנים מוצקים -מופיעים בצורה אבקית
וגרגירית.
דשנים נוזליים -מופיעים כתמיסה חסרת צבע
או צבעונית לפי הרכב התמיסה.
דשנים בצורת גז -הדשן היחיד בשימוש הוא
אמוניה.
• ניתן לתת את הדשנים ישירות דרך הקרקע עם
מי ההשקיה או בריסוס עלוותי.
צורות דישון
• דישון יסוד -הצנעת הדשן נעשית בשלב העיבוד
של הקרקע.
• דישון ראש -נתינת הדשן נעשית בזמן גידול
הצמחים.פיזור הדשן מעל נוף הצמחים.
מרקם הקרקע
• ככל שמקטע החרסית גדול יותר
במרקם הקרקע
• שטח הפנים של חלקיקי הקרקע גדול
יותר
• כושר הספיחה של מים ומינרלים
לגרגירי הקרקע גבוה יותר.
השוואה בין קרקעות
•
•
•
•
•
חול
%10
%20
%50
%80
חרסית
סילט
1. %30 %60
2. %70 %10
3. %40 %10
4. %10 %10
• כושר ספיחה עולה
• קרקע קלה -קרקע גסת גרגר בעלת
אחוז גבוה של חלקיקים גדולים.
• קרקע כבדה -קרקע דקת גרגר
בעלת אחוז גבוה של חלקיקים קטנים.
מבנה הקרקע () structure
• מבנה הקרקע -אופן סידורם של
חלקיקי הקרקע בגוף הקרקע
(,מציאות תלכידים.)aggregts(.
כמותם ,הרכבם וגודלם).
• חומר מלכד :חלקיקים חרסיתיים
וחומר אורגני.
מבנה הקרקע
• מציאות תלכידים משפיעה על
גודלן של נקבוביות הקרקע.
• מידת הנקבוביות משפיעה על
יכולתם של המים לחלחל לעומק
• ועל מידת האיורור של הקרקע.
חרסיות
• המטענים השליליים שעל גבי
החרסיות מקנה להן יכולת לספוח
קטיונים (מינרלים) וכן מולקולות מים.
• קרקע בעלת מרקם חרסיתי וחומר
אורגני תורמת לפוריות הקרקע
ולתאחיזת מים.
תכולת מים בקרקע
• קרקע רוויה -קרקע שבה כל החללים מלאים
במים.
• תכולת מים בקרקע -אחוז משקל המים
בקרקע.
• את תכולת המים בקרקע קובעים ע”י
שקילת מדגם קרקע ,ייבושו בתנור בטמפ’
של 105ושקילה חוזרת של הקרקע
היבשה.
תכולת מים בקרקע
•
קיבול שדה (- ) field capacity
תכולת המים הנותרת בקרקע לאחר
שהסתיים הניקוז הנגרם על ידי כוח
הכבידה( .מדד פיסיקלי)
• בקרקעות שונות תכולת המים בקיבול
שדה שונה בגלל המרקם והמבנה השונים.
תכולת מים בקרקע
• נקודת כמישה (- ) wilting point
כמות המים שנשארת בקרקע שהצמחים
המצויים בה מצויים במצב של כמישה
מתמדת (מצב בלתי הפיך לעומת כמישה
חולפת -מצב הפיך)
• מדד פסיולוגי(.לפי מצב הצמחים)
תכולת מים בקרקע
• .מים זמינים ( available
)waterכמות המים בין קיבול שדה
לנקודת כמישה .המים הנמצאים בחללים
הנימיים שהצמחים יכולים לנצל אותם.
הגורמים המשפיעים על כמות
המים הנקלטת בשורש.
• א .המפל בפוטנציאל המים בין
הקרקע לשורשים.
• ב.מידת המוליכות של המים בקרקע
ובשורשים.
• ג .גודלה של מערכת השורשים
וצפיפותה.