نقش و کار ریشه گیاه
ریشه گیاه دارای دو نقش اصلی میباشد:
1. تکیه گاه فیزیکی گیاه در بستر رشد میباشد
2. مسیری برای ورود آب و مواد غذایی به داخل گیاه میباشد که این مواد مجددا در داخل پیکره گیاه توزیع می شوند.
اگر چه اولین نقش که ذکر شد مهم است، اما نقش دوم در این بحث سزاوار توجه بیشتر میباشد .
کتابی که توسط کارسون (۱۹۷۴) جمع آوری شد اطلاعات مفصلی در مورد ریشه گیاه و بسیاری از
عملکرد های مهم آنها را بیان میکند و فصلی از کتاب مذکور که توسط ویگناراجا (۱۹۹۴) نوشته شد
به بحث در مورد مفاهیم جاری پیرامون میزان جذب عناصر غذایی میپردازد .
محتوای آب و میزان جذب
آب برای زندگی همت موجودات زنده حیاتی است .
آب خواص فیزیکی ( میتواند در شکل های مختلف ، مایع ، جامد و گاز ظاهر شود )
و شیمیایی (مرتبط با گروه های قطبی در غشاها و پروتئین ها) منحصر به فردی دارد،
در فتوسنتز شرکت دارد ( وضعیت آب گیاه بر سرعت فتوسنتز موثر است که با افزایش
تنش آبی سرعت فتوسنتز کاهش می باید )، یک حلال است و در بسیاری از واکنش های بیوشیمیایی
مهم دخالت میکند ( وولمارک و وودبری ،۱۹۹۵) و با این حال ، فقط ۵٪ از آب دریافتی توسط گیاه
در فعالیت های بیوشیمیایی مورد استفاده قرار می گیرد در حالی که بیشتر از ۹۵٪ با تعرق از دست می رود .
محتوای آبی گیاه، تعیین کننده شکل گیاه است
چون وقتی محتوای آبی کم میشود پژمردگی رخ می‌دهد
و گیاه شروع تغییر شکل و پلاسیده می شود . پژمردگی ابتدا در بافتهای توسعه یافته جدید،
که هنوز در آن سک ساختار سلولی محکم ایجاد نشده است ، اتفاق می افتد. ممکن است شرایطی وجود داشته باشد
که در آن میزان جذب آب و حرکت آن در داخل گیاه برای حفظ گیاه در حالت آماس ( تورم) کامل ناکافی باشند ،
مخصوصا وقتی که تقاضای اتمسفری بالاست و یا وقتی که محیط رشد ریشه طوری است
که میزان جذب آب از طریق ریشه ها را محدود میکند ( به قسمت پایین مراجعه شود ).
به‌طور کلی، پرورش گیاهان در مزرعه نسبت به
رشد گیاهان در محیط های کنترل تنش آبی حساسیت کمتری دارند،
این تا اندازه ای گویای آن است که چرا گیاهان گلخانه ای مخصوصا
به تنش آبی حساس تر هستند که در نتیجه آن ، سرعت رشد و نمو به طور قابل توجهی تحت تاثیر قرار می گیرد .
با از دست رفتن آب از برگ های گیاه از طریق فرایندی به نام “تعرق” ، آب در بافت های هدایت کننده
( عمدتا در بافت چوبی) به سمت اندام های هوایی هدایت می شود ؛
فرآیند تعرق اساسا هم از طریق روزنه های باز سطوح برگ و هم از طریق عدسک ها و کوتیکول رخ می دهد
( سیرواستاوا و کومار، ۱۹۹۵) . برای درک این فرایند ، می‌توان تصور نمود که یک ستون
متوالی آب از سلول های ریشه تا برگ های در معرض اتمسفر وجود دارد .
میزان تحرک آب توسط شیب پتانسیل آب بین برگ ها و هوای اطراف آن تعیین می شود .
تعرق دو تاثیر مهم دارد، دمای برگ را از طریق ایجاد سرمای تبخیری کاهش می دهد
( انرژی خورشیدی دریافتی توسط برگ ها ، بیشتر گرما تبدیل می شود ) و
تعرق وسیله اصلی برای انتقال عناصر از محیط رشد ریشه به بخش های بالایی گیاه است.
اگر حرکت آب به سمت بالای گیاه محدود شود ، دمای برگهایی که در معرض مستقیم
تابش خورشید قرار دارند بسیار افزایش می یابد .
دمای برگ بر میزان فتوسنتز ، تنفس و رشد موثر است .
مقدار آب از دست رفته در تعرق به تفاوت فشار بخار بین برگ و هوای محیط بستگی دارد.
دمای برگ و هوا بر میزان انتشار گاز و در نتیجه بر میزان فتوسنتز و تنفس برگ
موثر است( همگی با افزایش دمای برگ کاهش می یابد). میزان تعرق برگ در زمانی که روزنه ها باز باشند
در صورت وجود جریان ملایمی از هوا در سطح برگ به صورت معنی داری افزایش می یابد.
به علاوه آب از دست رفته در تعرق، در اثر رابطه پیچیده بین دمای هوا و رطوبت نسبی و
نیز تقسیم بندی تاکسونومی و سن رشدی اندام گیاهی تغییر می کند .
در گیاهان سه کربنه ، روزنه ها حساسیت بیشتری به تنش آبی دارند و در نتیجه نسبت به
گیاهان چهار کربنه تحت شرایط متعادل آبی به میزان بیشتری نسبت
به مقدار CO2 هوای اطراف ، عکس العمل نشان می دهند .
برای اینکه آب وارد ریشه ها شود بایستی ریشه ها در حداکثر کارایی باشند.
جذب آب توسط ریشه های گیاه با کاهش دما، کاهش میزان O2 محیط ریشه
و یا افزایش میزان یون اطراف ریشه کاهش می یابد . در خاک و در مخلوط های بدون خاک ،
حجم بیشتر ریشه میتواند در افزایش ظرفیت جذب کمک کند ،
در حالیکه که در سیستم کشت هیدروپونیک ،
حجم ریشه کمتر موثر است . وضعیت غذایی گیاه میتواند عاملی مهم باشد ،
یک گیاه سالم و در حال رشد فعال ، کربوهیدرات های مورد نیاز را برای حفظ ریشه ها
در یک شرایط فعال تنفسی فراهم می کند. باور عمومی آن است که بیشتر جذب آب توسط ریشه
در بافت های جوان درست در نقطه بعد از نوک ریشه رخ می دهد . حرکت آب از عرض کورتکس
ریشه در ابتدا از مسیر درون سلولی بوده اما با افزایش میزان تعرق میتواند به صورت برون سلولی نیز رخ دهد.
با جذب آب به داخل ریشه های گیاه، مواد محلول در آب نیز به داخل گیاه منتقل می شوند
اگرچه یک سیستم انتخابی قوی تعیین میکند که کدام یون وارد شود و کدام یون وارد نشود.
بنابر این همانطور که مقدار جذب آب طریق ریشه ها افزایش می یابد ،
میزان یونهای ورودی به داخل ریشه نیز حتی با وجود
سیستم تنظیم کنندگی افزایش خواهد یافت .
این تا حدودی توضیح می دهد که چرا محتوای عناصری گیاه
میتواند با توجه به میزان جذب آب متفاوت باشد.
بنابراین تقاضای اتمسفری می تواند در میزان محتوای عناصری گیاه موثر باشد
و این می تواند هم مفید و هم مضر باشد. به علاوه بیشتر ترکیبات محلول در آب موجود
در بستر رشد ریشه میتواند به داخل گیاه و داخل آوند چوب وارد شود .
جهت مطالعه مطلب خاک و هیدروپونیک ایــنجــــا کلیک کنید
