Для чего нужен стебель растению: Функция стебля

Содержание

Что такое стебель и какие типы стеблей растений существуют

Что такое стебель растения и зачем он нужен?

Характеристика стебля растения

Определение и функции стебля

Определение 1

Стебель — это вегетативный орган растений, который соединяет листья и корень.

Стебель растения выполняет ряд важных функций:

  • передает питательные вещества от корня к листьям и в обратном направлении;
  • увеличивает поверхность растения за счет активного ветвления;
  • обеспечивает формирование и наиболее оптимальное расположение листьев;
  • способствует образованию цветков;
  • накапливает и сохраняет питательные вещества у многолетних растений. Это же касается и видоизмененных стеблей других растений;
  • обеспечивает вегетативное размножение.

Узел, побег и почка стебля

Определение 2

Узел стебля — это участок, который несет лист.

Расстояние, образованное между двумя узлами, получило название междоузлия, а угол между листьями и стеблем — пазухой листа.

Важное место в строении стебля занимают почка и побег: если в пазухе листа они есть, то такой лист называется покрывным. Побег развивается из верхушечной почки, которая находится на верхушке стебля.

Определение 3

Побег — неразветвленный стебель, на котором есть листья и почки, образованные из верхушечки почки (или зародыша) в течение одного вегетативного периода.

Почка — характерное образование стебля. Есть два варианта почек растения:

  • пазушные. Образуются в пазухе листьев;
  • дополнительные или адвентивные. Они появляются на любой части растения из любой группы живых клеток.

У почки есть две части: стеблевая и листовая.

Стеблевая часть по-другому еще называется конусом нарастания. Это образовательная ткань, так как ее клетки непрерывно делятся. Со всех сторон конус покрывают чешуйки. Их еще называют зачаточными листьями, так как со временем они могут стать настоящими листьями.

Верхние чешуйки зимующих почек твердеют, покрываются кутикулой, волосками или смолистым клейким выделением — все это используется для склеивания чешуек. Когда почки распускаются, то внешние чешуйки отпадают и оставляют после себя небольшой рубчик, получивший название почечного кольца

Замечание 1

По почечному кольцу определяют величину приростов.

Особенности роста стебля

Стебель растет в длину, что способствует постепенному увеличению нижних листьев почки и удлинению междоузлий. В результате из конуса нарастания происходит образование новых зачаточных листьев или, как их еще называют, примордиальных. Таким образом осуществляется верхушечный рост стебля.

Выделяют также вставочный или интеркалярный рост. Он характерен для злаковых культур. Такой рост осуществляется на отдельных участках, но чаще всего — в основании междоузлий. Растущие зоны разделяет ткань, которая уже прекратила рост.

Растения, произрастающие в условиях умеренного и холодного климата, зимой не осуществляют рост побегов. У них есть зимние почки, которые образуются на верхушке побегов и в пазухах листьев. Именно они на следующий год дают новые побеги.

Система роста стеблей

Система роста — важная характеристика, описывающая нарастание побегов.

Выделяют две системы роста: моноподиальную и симподиальную.

Моноподиальная система характеризуется тем, что рост растений в высоту происходит благодаря верхушечной почке. Она располагается на верхушке главного побега — это побег первого порядка.

На оси первого порядка образуются побочные побеги из пазушных почек — это побеги второго порядка. На них образуются побеги третьего порядка, а на побегах третьего порядка — побеги четвертого и т. д.

Замечание 2

Побеги второго и последующих порядков нарастают моноподиальной верхушечной почкой. Такая система роста в основном присуща травам.

Симподиальная система роста встречается у кустов и деревьев. При этом первые годы отмечается моноподиальный рост. После отмирания верхушки почки главный вертикальный ствол формируется за счет самой ближней боковой почки. Происходит процесс перевершинивания: когда один боковой побег растет быстрее других и становится побегом замещения. Именно ему передается направление роста главного побега, поэтому такой боковой побег становится продолжением главного побега.

Типы стеблей

В природе встречается огромное разнообразие стеблей, которые различаются по форме, способу роста и т. д.

Основные формы стеблей:

  • цилиндрическая. Такая у большинства растений;
  • трехгранная. К примеру, у осоки;
  • четырехгранная, как у губоцветных;
  • многогранная, характерная зонтичным, кактусам;
  • сплющенная или плоская, встречающаяся у опунции и рдестов.

Также выделяют стебли древесные и травянистые.

Основные виды стеблей — цепкие, ползучие, прямостоячие, розеточные и вьющиеся.

Существует деление стеблей по степени разветвленности на малоразветвленные, разветвленные и сильноразветвленные. Небольшое число боковых веток свойственно древним формам папоротников и голосеменных — они обычно встречаются в тропиках и субтропиках. У цветочных растений крона формируется с помощью больших листьев, а не боковых побегов.

Замечание 3

У большинства растений наблюдаются прямостоячие стебли.

Стебель может нести только одно соцветие или цветок. Такой стебель называется стрелкой. Он встречается у лука, первоцвета и характеризуется отсутствием или слаборазвитостью междоузлий и наличием прикорневой розетки, образованной листьями.

Есть стебли, которые стелются по земле и могут укореняться дополнительными корнями. Это ползучие стебли, характерные для земляники, барвинка и др. Есть два варианта ползучего стебля: плеть (с короткими междоузлиями) и усики или столоны (с длинными междоузлиями).

Замечание 4

Вид стебля растения, который стелется по земле, но не укореняется — стелющийся.

Вьющийся стебель — стебель, с помощью которого растение может подниматься по специальным подпоркам. Это растения группы лиан: фасоль, хмель, ипомея, другие тропические растения.

Переработанная схема стеблей с примерами растений и функциями побегов представлена в виде таблицы.

Решение задач

от 1 дня / от 150 р.

Курсовая работа

от 5 дней / от 1800 р.

Реферат

от 1 дня / от 700 р.

Чем полезен азот для растения?

Главная > Блог > Польза азота для культур

13. 10.2021

Азот необходим растениям для роста и развития. В первую очередь он помогает регулировать рост вегетативной массы, способствует метаболизму культуры, а также получению урожая. 

Макроэлемент играет важную роль в функционировании стебля и листьев. Активнее растения поглощают азот в период образования и формирования стеблей, а также зелёной массы. Поэтому очень важно следить за этапами развития растения и его внешнем состоянии. 

Зачем нужен растениям азот? 

  • Азот является стимулятором роста в жизни культуры.
  • Помогает сформировать крепкую структуру растения. 
  • Способствует увеличению зелёной массы и урожая. 
  • Входит в состав белков, а также их составных частей — аминокислот, хлорофилла, некоторых витаминов и ферментов. 
  • Макроэлемент участвует в процессе передачи наследственной информации, так как он содержится в нуклеопротеидах. 

Признаки дефицита азота

Без азота растение теряет жизнеспособность и приобретает определенные симптомы данного заболевания: 

  • Растения замедляются в росте и не развиваются, что сказывается на формировании урожая.
  • Листья культуры заметно тускнеют и становятся мелкими. 
  • Культура может преждевременно перейти к фазе цветения и дать плохой урожай. 
  • Нижние листья у культуры желтеют, а затем скручиваются и опадают. 
  • Вегетационный период сокращается. 
  • Сокращается содержание белка в продукции. 

Визуально определить недостаток азота у растения достаточно легко. Набор симптомов сразу указывает на наличие дефицитного состояния у сельскохозяйственной культуры. 

Растение выглядит достаточно болезненным, цвет листьев стремительно меняется, начиная с жилистых участков, а также прилегающих листовых пластин. 

Признаки избытка азота

Иногда чрезмерное применение удобрений приводит к избытку азота. Этот фактор также негативно сказывается на растении, как и недостаток данного макроэлемента. 

Симптомы избытка азота: 

  • Растения ускоряются в росте, а также опережают в развитии другие культуры.  
  • Листья культуры приобретают темно-зелёный оттенок, но при этом вырастают достаточно крупными и сочными. 
  • Урожай не вызревает. 
  • Также избыток азота провоцирует некроз тканей культур, а именно хлороз начинает проявляться на краях листьев, потом начинает развиваться на самой листовой пластине и между жилками. Финальная стадия — появление некроза, который сопровождается коричневым окрасом листьев. 
  • Стебли становятся толстыми и мощными.
  • Затрудняется процесс транспортировки воды внутри растения. 
  • Период цветения не наступает или отодвигается. 

Важно! Растения нуждаются в азоте в течение всего вегетационного периода. Не стоит забывать про применение азотных минеральных удобрений.

Если же не использовать нужное количество агрохимиката с содержанием данного макроэлемента, то растению будет сложно перенести резкую смену погодных условий, а также многие зимостойкие культуры могут потерять свои качества.  

Мы рекомендуем не экспериментировать с выбором удобрений и воспользоваться жидким минеральным комплексом Изагри Азот. 

Преимущества жидкого комплекса Изагри Азот:

  • Имеет высококонцентрированный состав. 
  • Включает целый спектр микроэлементов.
  • Содержит комплекс смачивающих веществ.
  • Быстрый результат после обработки.
  • Альтернатива традиционным сухим азотным подкормкам.
  • Обеспечивает рациональное и длительное азотное питание.
  • Экономит затраты на внесение азотных форм: селитра, карбамид.
  • Эффективно работает совместно с СЗР.

В чем его эффективность? 

Изагри Азот не только исключает появление у сельскохозяйственных культур дефицитных состояний, но и решает целый спектр проблем. Жидкий минеральный комплекс способствует: 

  • Интенсивному азотному питанию в критические фазы роста.
  • Стимуляции быстрого отрастания вегетативной массы.
  • Усвоению микроэлементов растениями.
  • Увеличению коэффициента кущения до 30%.
  • Преодолению стрессов (засуха, переувлажнение).
  • Повышению содержания белка, клейковины в зерне.
  • Увеличению массы 1000 зерен до 25%.
  • Обеспечению прибавки урожая до 10 ц/га.

Как готовить рабочий раствор? 

  1. Для начала необходимо взболтать емкость с удобрением.
  2. Предварительно подготовить опрыскиватель. Емкость или бак следует промыть, а затем наполнить водой на 1/2 от общего объема.
  3. Следующий шаг — включить перемешивающее устройство опрыскивателя для получения однородной консистенции.
  4. Далее следует добавить необходимое количество удобрения Изагри Азот, которое указано в инструкции, а также перемешивать его в течение  2-3 минут.
  5. Не стоит пренебрегать использованием гербицида или другого агрохимиката (предварительно следует провести тест на совместимость компонентов в небольшом объеме).
  6. После всех шагов емкость опрыскивателя необходимо заполнить водой до расчётного объёма.
  7. Раствор готов. Вы можете приступать к некорневой подкормке растений.

Обратите внимание!

  • Если вы заметили расслоение суспензии в процессе хранения удобрения, то непосредственно перед применением интенсивно встряхните канистру (расслоение не влияет на состав и эффективность препарата). Тогда препаративная форма удобрения приобретет исходный вид.
  • Главное правило — не проводить некорневые подкормки в жаркую солнечную погоду и при сильном порывистом ветре. Так вы можете навредить самому растению, оставив на поверхности листьев ожоги, а также возможен риск распыления удобрений в глаза. Поэтому не забывайте про средства индивидуальной безопасности: очки, перчатки, защитный экран и т. д.
  • Обработка растений допустима свежеприготовленным рабочим раствором, в утренние или вечерние часы.

Поделиться в соц. сетях

Политика конфиденциальности

Рост стебля растений | Биология II

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

  • Описывать основную функцию и основную структуру стеблей
  • Сравните и сопоставьте роли кожной ткани, сосудистой ткани и основной ткани
  • Различают первичный рост и вторичный рост стеблей
  • Кратко о происхождении годичных колец
  • Перечислите и опишите примеры модифицированных стволов

Рисунок 1. Листья прикреплены к стеблю растения в местах, называемых узлами. Междоузлие — это участок стебля между двумя узлами. Черешок – это черешок, соединяющий лист со стеблем. Листья чуть выше узлов возникли из пазушных почек.

Стебли являются частью побеговой системы растения. Они могут иметь длину от нескольких миллиметров до сотен метров, а также различаться по диаметру в зависимости от типа растения. Стебли обычно находятся над землей, хотя стебли некоторых растений, например картофеля, также растут под землей. Стебли могут быть травянистыми (мягкими) или древесными по своей природе. Их основная функция — поддерживать растение, удерживая листья, цветы и бутоны; в некоторых случаях стебли также хранят пищу для растения. Стебель может быть неразветвленным, как у пальмы, или сильно разветвленным, как у магнолии. Стебель растения соединяет корни с листьями, помогая транспортировать поглощенную воду и минеральные вещества в разные части растения. Он также помогает транспортировать продукты фотосинтеза, а именно сахара, от листьев к остальной части растения.

Стебли растений, как надземные, так и подземные, характеризуются наличием узлов и междоузлий (рис. 1). Узлы — это точки крепления листьев, воздушных корней и цветков. Область стебля между двумя узлами называется междоузлием . Стебель, который простирается от стебля до основания листа, называется черешком. Подмышечная почка обычно находится в пазухе — области между основанием листа и стеблем, где она может дать начало ветви или цветку. Верхушка (кончик) побега содержит апикальную меристему в пределах верхушечная почка .

Анатомия ствола

Рисунок 2. Стебель зверобоя продырявленного (Hypericum perforatum) показан в поперечном сечении на этой световой микрофотографии. Центральная сердцевина (зеленовато-голубая, в центре) и периферическая кора (узкая зона толщиной 3–5 клеток непосредственно внутри эпидермиса) состоят из клеток паренхимы. Сосудистая ткань, состоящая из ксилемы (красная) и ткани флоэмы (зеленая, между ксилемой и корой), окружает сердцевину. (кредит: Рольф-Дитер Мюллер)

Стебель и другие органы растений возникают из наземной ткани и в основном состоят из простых тканей, образованных из клеток трех типов: паренхимы, колленхимы и клеток склеренхимы.

Клетки паренхимы являются наиболее распространенными растительными клетками (рис. 2). Они находятся в стебле, корне, внутренней части листа и мякоти плода. Клетки паренхимы отвечают за метаболические функции, такие как фотосинтез, и помогают восстанавливать и заживлять раны. Некоторые клетки паренхимы также хранят крахмал.

Клетки колленхимы представляют собой удлиненные клетки с неравномерно утолщенными стенками (рис. 3). Они обеспечивают структурную поддержку, в основном стеблю и листьям. Эти клетки остаются живыми в зрелом возрасте и обычно находятся под эпидермисом. Примером клеток колленхимы являются «ниточки» стебля сельдерея.

Рисунок 3. Стенки клеток колленхимы имеют неравномерную толщину, как видно на этой световой микрофотографии. Они обеспечивают поддержку растительных структур. (кредит: модификация работы Карла Щерски; данные масштабной линейки от Мэтта Рассела)

Клетки склеренхимы также обеспечивают поддержку растения, но, в отличие от клеток колленхимы, многие из них мертвы при созревании. Различают два типа клеток склеренхимы: волокна и склероиды. Оба типа имеют вторичные клеточные стенки, которые утолщены отложениями лигнина, органического соединения, которое является ключевым компонентом древесины. Волокна представляют собой длинные тонкие клетки; склероиды более мелкие. Склереиды придают грушам зернистую текстуру. Люди используют волокна склеренхимы для изготовления белья и веревок (рис. 4).

Art Connection

Рис. 4. Центральная сердцевина и внешняя кора (а) стебля льна состоят из клеток паренхимы. Внутри коры находится слой клеток склеренхимы, из которых состоят волокна льняной веревки и одежды. Люди выращивали и собирали лен на протяжении тысячелетий. На этом рисунке (b) женщины четырнадцатого века готовят белье. (c) лен выращивают и собирают из-за его волокон, которые используются для ткачества полотна, и его семян, которые являются источником льняного масла. (кредит а: модификация работы Эммануэля Буте на основе оригинальной работы Райана Р. Маккензи; кредит с: модификация работы Брайана Дерта; данные масштабной линейки от Мэтта Рассела)

Какие слои стебля состоят из клеток паренхимы?

  1. кора и сердцевина
  2. флоэма
  3. склеренхима
  4. ксилема

Кора, сердцевина и эпидермис состоят из клеток паренхимы.

Как и остальные части растения, стебель имеет три системы тканей: кожную, сосудистую и основную ткань. Каждый из них отличается характерными типами клеток, которые выполняют определенные задачи, необходимые для роста и выживания растения.

Кожные ткани

Кожная ткань стебля состоит в основном из эпидермиса , одного слоя клеток, покрывающих и защищающих подлежащую ткань. Древесные растения имеют прочный, водонепроницаемый внешний слой пробковых клеток, широко известный как кора , который дополнительно защищает растение от повреждений. Эпидермальные клетки являются наиболее многочисленными и наименее дифференцированными клетками эпидермиса. Эпидермис листа также содержит отверстия, известные как устьица, через которые происходит газообмен (рис. 5). Две клетки, известные как замыкающие клетки окружают устьица каждого листа, контролируя их открытие и закрытие и, таким образом, регулируя поглощение углекислого газа и выделение кислорода и водяного пара. Трихомы представляют собой волосовидные структуры на поверхности эпидермиса. Они помогают уменьшить транспирацию (потерю воды надземными частями растений), увеличить коэффициент отражения солнечного света и накапливать соединения, защищающие листья от нападения травоядных.

Рисунок 5. Отверстия, называемые устьицами (единственное число: устьица), позволяют растению поглощать углекислый газ и выделять кислород и водяной пар. На цветной сканирующей электронной микрофотографии (а) показано закрытое устьица двудольных. Каждая устьица окружена двумя замыкающими клетками, которые регулируют ее (b) открытие и закрытие. (c) замыкающие клетки находятся в слое эпидермальных клеток (кредит a: модификация работы Луизы Ховард, Центр электронного микроскопа Риппеля, Дартмутский колледж; кредит b: модификация работы Джун Квак, Мэрилендский университет; данные масштабной линейки от Мэтта Рассела)

Сосудистая ткань

Ксилема и флоэма, составляющие сосудистую ткань стебля, организованы в отдельные тяжи, называемые сосудистыми пучками, которые проходят вверх и вниз по длине стебля. При осмотре стебля в поперечном сечении сосудистые пучки стеблей двудольных располагаются кольцом. У растений со стеблями, которые живут более одного года, отдельные пучки срастаются и образуют характерные годичные кольца. В стеблях однодольных сосудистые пучки беспорядочно разбросаны по основной ткани (рис. 6).

Рисунок 6. В стеблях двудольных (а) сосудистые пучки расположены по периферии основной ткани. Ткань ксилемы расположена по направлению к внутренней части сосудистого пучка, а флоэма — по направлению к внешней стороне. Волокна склеренхимы покрывают сосудистые пучки. В стеблях однодольных (б) сосудистые пучки, состоящие из тканей ксилемы и флоэмы, разбросаны по основной ткани.

Ткань ксилемы состоит из трех типов клеток: паренхимы ксилемы, трахеид и элементов сосудов. Последние два типа проводят воду и погибают при созревании. Трахеиды представляют собой клетки ксилемы с толстыми лигнифицированными вторичными клеточными стенками. Вода перемещается от одной трахеиды к другой через области на боковых стенках, известные как ямки, где вторичные стенки отсутствуют. Элементы сосудов представляют собой клетки ксилемы с более тонкими стенками; они короче трахеид. Каждый элемент сосуда соединяется со следующим посредством перфорационной пластины на торцевых стенках элемента. Вода проходит через перфорационные пластины и поднимается вверх по растению.

Ткань флоэмы состоит из клеток ситовидной трубки, клеток-спутниц, паренхимы флоэмы и волокон флоэмы. Серия из ячейки ситовидных трубок (также называемые элементами ситовидных трубок) расположены встык, образуя длинную ситовидную трубку, которая транспортирует органические вещества, такие как сахара и аминокислоты. Сахара перетекают из одной ситовидной ячейки в другую через перфорированные ситовидные пластины, которые находятся в концевых соединениях между двумя ячейками. Несмотря на то, что в зрелом возрасте они еще живы, ядро ​​и другие клеточные компоненты клеток ситовидной трубки распались. Клетки-компаньоны находятся рядом с клетками ситовидной трубки, обеспечивая им метаболическую поддержку. Клетки-компаньоны содержат больше рибосом и митохондрий, чем клетки ситовидной трубки, в которых отсутствуют некоторые клеточные органеллы.

Измельченная ткань

Основная ткань в основном состоит из клеток паренхимы, но может также содержать клетки колленхимы и склеренхимы, которые помогают поддерживать стебель. Основная ткань внутри сосудистой ткани стебля или корня известна как сердцевина , тогда как слой ткани между сосудистой тканью и эпидермисом известен как кора .

Рост стеблей

Рост растений происходит по мере удлинения стеблей и корней. Некоторые растения, особенно древесные, также увеличиваются в толщине в течение жизни. Увеличение длины побега и корня обозначают первичный рост , и является результатом деления клеток в апикальной меристеме побега. Вторичный рост характеризуется увеличением толщины или обхвата растения и вызывается делением клеток в боковой меристеме. На рисунке 7 показаны области первичного и вторичного роста растения. Травянистые растения в основном подвергаются первичному росту, практически без вторичного роста или увеличения толщины. У древесных растений заметен вторичный рост или «древесина»; это встречается у некоторых двудольных, но очень редко у однодольных.

Рисунок 7. У древесных растений за первичным ростом следует вторичный рост, который позволяет стеблю растения увеличиваться в толщине или в обхвате. Вторичная сосудистая ткань добавляется по мере роста растения, а также пробковый слой. Кора дерева простирается от сосудистого камбия до эпидермиса.

Некоторые части растений, такие как стебли и корни, продолжают расти на протяжении всей жизни растения: явление, называемое индетерминантным ростом. Другие части растения, такие как листья и цветы, демонстрируют детерминированный рост, который прекращается, когда часть растения достигает определенного размера.

Первичный рост

Основной первичный рост происходит на верхушках или кончиках стеблей и корней. Первичный рост является результатом быстрого деления клеток в апикальных меристемах на кончике побега и кончике корня. Последующее удлинение клеток также способствует первичному росту. Рост побегов и корней во время первичного роста позволяет растениям постоянно искать воду (корни) или солнечный свет (побеги).

Влияние верхушечной почки на общий рост растений известно как верхушечное доминирование, которое уменьшает рост пазушных почек, образующихся по бокам ветвей и стеблей. Большинство хвойных деревьев демонстрируют сильное преобладание вершины, что приводит к типичной конической форме рождественской елки. Если верхушечную почку удалить, то пазушные почки начнут формировать боковые ответвления. Садоводы используют этот факт, когда обрезают растения, срезая верхушки ветвей, тем самым стимулируя рост пазушных почек, придавая растению кустистую форму.

Ссылка на обучение

Посмотрите это видео BBC Nature, в котором показано, как интервальная съемка позволяет запечатлеть рост растений на высокой скорости.

Вторичный рост

Увеличение толщины стебля в результате вторичного роста происходит за счет активности боковых меристем, отсутствующих у травянистых растений. Боковые меристемы включают сосудистый камбий, а у древесных растений — пробковый камбий (см. Рисунок 7).

Рисунок 8. Чечевички на коре вишневого дерева позволяют древесному стволу обмениваться газами с окружающей атмосферой. (кредит: Роджер Гриффит)

Сосудистый камбий расположен сразу за пределами первичной ксилемы и внутри первичной флоэмы. Клетки сосудистого камбия делятся и образуют вторичную ксилему (трахеиды и элементы сосудов) внутрь и вторичную флоэму (ситовидные элементы и клетки-спутницы) наружу. Утолщение стебля, которое происходит при вторичном росте, связано с образованием вторичной флоэмы и вторичной ксилемы сосудистым камбием, а также действием пробкового камбия, который формирует самый прочный наружный слой стебля. Клетки вторичной ксилемы содержат лигнин, обеспечивающий зимостойкость и прочность.

У древесных растений пробковый камбий представляет собой крайнюю латеральную меристему. Он производит пробковые клетки (кору), содержащие воскообразное вещество, известное как суберин, которое может отталкивать воду. Кора защищает растение от физического повреждения и помогает уменьшить потерю воды. Пробковый камбий также образует слой клеток, известный как феллодерма, который растет внутрь камбия. Пробковый камбий, пробковые клетки и феллодерма вместе называются перидермой . Перидерма заменяет эпидермис у взрослых растений. У некоторых растений перидерма имеет много отверстий, известных как 9.0023 чечевицы , которые позволяют внутренним клеткам обмениваться газами с внешней атмосферой (рис. 8). Это снабжает кислородом живые и метаболически активные клетки коры, ксилемы и флоэмы.

Годовые кольца

Рисунок 9. Скорость роста древесины увеличивается летом и уменьшается зимой, образуя характерное кольцо для каждого года роста. Сезонные изменения погодных условий также могут влиять на скорость роста — обратите внимание на то, как кольца различаются по толщине. (кредит: Адриан Пингстоун)

Деятельность сосудистого камбия дает образование годичных колец. В весенний вегетационный период клетки вторичной ксилемы имеют большой внутренний диаметр, а их первичные клеточные стенки не сильно утолщены. Это известно как ранняя древесина или весенняя древесина. В осенний сезон вторичная ксилема развивает утолщенные клеточные стенки, образуя позднюю или осеннюю древесину, которая более плотная, чем ранняя древесина. Такое чередование ранней и поздней древесины обусловлено в основном сезонным уменьшением числа сосудистых элементов и сезонным увеличением числа трахеид. Это приводит к образованию годового кольца, которое можно увидеть в виде круглого кольца в поперечном сечении стебля (Рисунок 9).). Изучение количества годичных колец и их характера (например, их размера и толщины клеточной стенки) может выявить возраст дерева и преобладающие климатические условия в течение каждого сезона.

Модификации штока

Некоторые виды растений имеют видоизмененные стебли, которые особенно подходят для конкретной среды обитания и окружающей среды (рис. 10). Корневище представляет собой модифицированный стебель, который растет горизонтально под землей и имеет узлы и междоузлия. Вертикальные побеги могут возникать из почек на корневище некоторых растений, например имбиря и папоротников. Клубнелуковицы похожи на корневища, за исключением того, что они более округлые и мясистые (например, у гладиолуса). Клубнелуковицы содержат запасенную пищу, которая позволяет некоторым растениям пережить зиму. Столоны представляют собой стебли, идущие почти параллельно земле или чуть ниже поверхности, и могут давать начало новым растениям в узлах. Бегуны — это тип столона, который движется над землей и производит новые растения-клоны в узлах через разные промежутки времени: например, клубника. Клубни представляют собой модифицированные стебли, которые могут хранить крахмал, как это видно на примере картофеля ( Solanum sp.). Клубни возникают в виде вздутых концов столонов и содержат много придаточных или необычных почек (знакомых нам как «глазки» на картофеле). Луковица , функционирующая как подземное хранилище, представляет собой модификацию стебля, которая имеет вид увеличенных мясистых листьев, выходящих из стебля или окружающих основание стебля, как видно на радужной оболочке.

Рисунок 10. Модификации стебля позволяют растениям расти в различных условиях. Показаны (а) корневища имбиря (Zingiber officinale), (б) клубнелуковица цветка падали (Amorphophallus titanum), (в) столоны родоса (Chloris gayana), (г) побеги земляники (Fragaria ananassa), (д) ​​картофель (Solanum). tuberosum) клубни и (f) луковицы красного лука (Allium). (кредит a: модификация работы Майи Думат; кредит c: модификация работы Гарри Роуза; кредит d: модификация работы Ребекки Сигель; кредит e: модификация работы Скотта Бауэра, USDA ARS; кредит f: модификация работы. Стивен Осмус, USDA ARS)

Ссылка на обучение

Посмотрите, как ботаник Венди Ходжсон из Ботанического сада пустыни в Фениксе, штат Аризона, объясняет в этом видео, как растения агавы выращивали в пищу сотни лет назад в пустыне Аризоны:

Рисунок 11. Найденная на юго-востоке США, (а) гречишная лиана (Brunnichia ovata) представляет собой сорное растение, которое лазает с помощью усиков. Этот показан взбирающимся по деревянному столбу. (b) Шипы – видоизмененные ветки. (кредит a: модификация работы Christopher Meloche, USDA ARS; кредит b: модификация работы «макрофила»/Flickr)

Некоторыми надземными модификациями стеблей являются усики и шипы (рис. 11). Усики — это тонкие переплетающиеся пряди, которые позволяют растению (например, виноградной лозе или тыкве) искать опору, карабкаясь по другим поверхностям. Шипы — видоизмененные ветки в виде острых выростов, которые защищают растение; общие примеры включают розы, осейджский апельсин и трость дьявола.

Резюме раздела

Стебель растения несет листья, цветы и плоды. Стебли характеризуются наличием узлов (места прикрепления листьев или ветвей) и междоузлий (области между узлами).

Органы растений состоят из простых и сложных тканей. Стебель имеет три системы тканей: кожную, сосудистую и основную ткань. Кожная ткань является внешней оболочкой растения. Он содержит эпидермальные клетки, устьица, замыкающие клетки и трихомы. Сосудистая ткань состоит из тканей ксилемы и флоэмы и проводит воду, минеральные вещества и продукты фотосинтеза. Основная ткань отвечает за фотосинтез и поддержку и состоит из клеток паренхимы, колленхимы и склеренхимы.

Первичный рост происходит на кончиках корней и побегов, вызывая увеличение длины. Древесные растения также могут демонстрировать вторичный рост или увеличение толщины. У древесных растений, особенно у деревьев, могут образовываться годовые кольца по мере замедления роста в конце каждого сезона. Некоторые виды растений имеют модифицированные стебли, которые помогают хранить пищу, размножать новые растения или отпугивать хищников. Корневища, клубнелуковицы, столоны, побеги, клубни, луковицы, усики и шипы являются примерами видоизмененных стеблей.

Стебель растения: схема, типы и функции

Что бы вы подумали, если бы я сказал вам, что одной из самых универсальных частей растения является стебель? Я не шучу, вы можете поджарить их, размять или даже создать на их основе всю личность вашего состояния. И нет, я говорю не о стеблях сельдерея, а о картошке. Правильно, любимый картофель на самом деле является стеблем растения! Стебель растения — это орган растения, который помогает поддерживать другие части растения, транспортировать питательные вещества, хранить пищу, а иногда даже размножаться!

Что такое стебель растения?

Стебель растения является частью системы побегов растения наряду с листьями. Стебли поддерживают многие другие части растений, включая листья, цветы, плоды, бутоны и ветви.

Помимо поддержки, стебли также обеспечивают перенос воды и питательных веществ по всему растению. Стебель растения обычно находится над землей и функционирует как основная часть растения. Стебли бывают самых разных форм, они могут быть разветвленными или неразветвленными, а также могут находиться под землей (клубни, корневища и т. д.)

Определение стебля растения

Итак, как именно вы бы определили стебель растения? Они бывают самых разных форм и размеров, а иногда и специально предназначены для выполнения определенных функций. В целом, мы можем сказать, что стебель растения является поддерживающим органом растения, обычно растущим над землей и поддерживающим почки, листья и половые репродуктивные структуры 90–206 .

Стебли растений — это органы, являющиеся частью основного тела растения, поддерживающие другие органы и наросты побеговой системы (листья, половые органы, почки), а также участвующие в транспортировке и хранении.

Функции стебля у растений

Стебель выполняет ряд функций, благодаря которым он играет роль органа растения, функционирующего как центральный орган. К функциям стеблей растений относятся:

  1. Транспорт воды через ткань ксилемы от корней к листьям. Дополнительно осуществляют транспорт по флоэме продуктов фотосинтеза в другие части растения.

  2. Поддерживайте листья, чтобы они могли получать доступ к солнечному свету и воде для фотосинтеза.

  3. Хранение воды и питательных веществ.

  4. В некоторых случаях осуществляют фотосинтез, так как зеленые (часто называемые травянистыми) стебли могут фотосинтезировать.

Стебли по сравнению с окружающей средой

Растения приспособились ко многим местам обитания, от тундры до пустыни. Это означает, что стебли растений сильно различаются. Одним из примеров стебля растения, специально адаптированного к окружающей среде, является стебель кактуса. Кактусы процветают в засушливой среде (например, в пустынях) и поэтому имеют чрезвычайно редкие листья или даже совсем их не имеют! Стебли кактусов могут фотосинтезировать, чтобы компенсировать отсутствие листьев. Они также мясистые или сочные, чтобы помочь сохранить воду, когда ее мало!

Структура стебля растения: схема

Узлы — это точки на стебле, из которых могут расти листья . Между ними находятся междоузлия, то есть промежутки на стебле между узлами.

Пазушные почки могут развиваться в области, где черешок листа соединяется со стеблем, известной как «пазуха». Термин почка относится к неразвитому побегу, который может стать цветком, листом или, возможно, ветвью , которая является продолжением системы побегов и будет иметь свой собственный узор узел-междоузлия (рис. 1).

Рисунок 1: Схема основной структуры стебля растения. Источник: StudySmarter Originals.

Клетки и ткани стебля растения

Стебель и части, которые он поддерживает (система побегов), развиваются из области зародыша, известной как апикальная меристема побега . Эта область состоит из 90–205 меристематических тканей, представляющих собой недифференцированные ткани, связанные с ростом и делением клеток. По мере роста растения апикальная меристема побега сохраняет апикальное доминирование, что означает, что она подавляет развитие боковых почек по мере необходимости, чтобы растение могло расти вертикально в направлении света.

Как и другие части растения, стебель также содержит три типа постоянных тканей: кожную, наземную и сосудистую. Эти ткани имеют определенные функции в стволе, и их клетки специализированы для выполнения определенных функций, что означает, что они дифференцированы.

Кожная ткань покрывает стебли так же, как и другие органы растений, корни и листья. Эпидермальные клетки стеблей могут быть специализированы в виде устьиц или трихом, как на листьях.

Адаптация стебля для защиты растений

Шипы, колючки и трихомы — все это физические структуры, которые делают доступ к стеблю растений менее доступным для голодных травоядных и всеядных, потому что они колют и жалят. Но некоторые заводы доходят до того, что нанимают собственных личных охранников. У дерева акации есть специальные шипы, которые вырастают большими и обеспечивают полностью укомплектованные квартиры для муравьев, а в свою очередь муравьи защищают дерево от голодных животных, нападая на них и жаля их! 1

Сосудистая ткань является неотъемлемой частью стебля как основной части растения и, таким образом, основным путем транспорта между корнями и листьями. Наземная ткань также играет большую роль в стеблях как запасающая ткань.

Первичный и вторичный рост стеблей

Первичный рост растений способствует начальному росту стебля и его удлинению (рис. 2) . Верхушечная меристема контролирует удлинение стебля, а способствует росту растения. Некоторые растения когда-либо испытывают только первичный рост растений, т.е. большинство травянистых растений.

Вторичный рост способствует утолщению стебля. Вторичный рост контролируется боковой меристемой. Латеральная меристема состоит из сосудистого камбия и пробкового камбия. Эти ткани камбия являются меристемами и могут производить новую ткань посредством клеточного деления.

Клетки сосудистого камбия делятся с образованием вторичной ксилемы внутри и вторичной флоэмы снаружи . По мере образования новых тканей старые ткани ксилемы отодвигаются к центру стебля у растений, переживающих вторичный рост, где они обеспечивают поддержку растениям.

Вторичный рост растений помогает обеспечить дополнительную поддержку более крупным растениям (рис. 2) . Пробковые клетки и старая ксилема (укрепленная лигнином) обеспечивают дополнительные слои поддержки, поскольку растения продолжают расти вертикально. Поэтому форма роста дерева характеризуется увеличением в ширину или вторичным ростом растений. У некоторых травянистых растений может наблюдаться образование вторичной ксилемы и флоэмы, но не образование пробковых клеток, поскольку это сделало бы их деревянистыми. Растения, у которых кора образована из клеток пробкового камбия, считаются древесными.

В основном вторичный рост наблюдается у двудольных и голосеменных растений. Однодольные не часто испытывают вторичный рост.

Рисунок 2: Схема первичного и вторичного роста стеблей. Источник: StudySmarter Originals.

Типы стеблей растений

Стебли растений, как и корни и листья, бывают самых разных форм и размеров и выполняют ряд специализированных функций у определенных растений. На самом деле, многие части растений, которые вы едите, являются стеблями. Особенно части, которые люди часто принимают за корни, такие как картофель, чеснок и даже имбирь!

Лианы

Лианы s считаются формами роста растений, стебли которых опираются на поддержку других растений или объектов для поддержки. Возможно, вы знакомы с некоторыми типами растений, которые демонстрируют эту форму роста, включая виноград или ядовитый плющ. Лозы имеют тенденцию выпускать усики, которые позволяют им расти и взбираться на другие растения. Некоторые лианы считаются паразитическими и растут за счет других растений!

Корневища и столоны

Корневища представляют собой стебли, растущие горизонтально под землей. Они могут быть приспособлены для обеспечения дополнительного хранения пищи также для растения (например, имбиря) (рис. 3). Столоны также представляют собой горизонтально растущие стебли, также известные как побеги . Обычно они растут чуть выше или ниже поверхности почвы.

И корневища, и столоны обладают способностью к вегетативному размножению. Вегетативное размножение — это метод размножения, при котором растение производит новые органы растения (корни и побеги) из нерепродуктивных структур, и новые органы растения могут существовать как отдельное растение. Если растение находится в среде с меньшим количеством ресурсов, этот метод размножения может быть более успешным, чем вложение большого количества энергии в половое размножение.

Вегетативное размножение — это бесполое размножение растений путем получения вегетативных частей растений (стеблей, листьев, корней), которые могут вырасти в новые, независимые растения.

Клубни, клубнелуковицы и луковицы

Клубни также представляют собой видоизмененные стебли, растущие под землей . Клубни приспособлены к действию в качестве хранилища для растений, часто хранят сахара в форме крахмалов . Они в основном состоят из паренхимной ткани , которая, если вы помните из изучения растительных тканей, часто функционирует как запасающая ткань. Это дополнительное хранилище пищи и подземный стебель помогают некоторым видам выживать в зимних условиях в сезонных климатических условиях (известных как «перезимовка»). Картофель является одним из примеров клубней, а глазки картофеля на самом деле представляют собой почки, которые могут образовывать новые растения посредством вегетативного размножения!

Луковицы и клубнелуковицы похожи на клубни тем, что представляют собой короткие вертикальные подземные стебли, в которых также хранятся крахмалы и питательные вещества для растения. Луковицы часто имеют мясистые листья (например, тюльпаны), которые перекрывают друг друга и могут прорасти, когда условия благоприятны, или служить хранилищем, если нет. Тюльпаны, лилии, лук и чеснок — все это распространенные примеры растений с луковичными стеблями.

Клубнелуковицы часто имеют чешуйчатые листья, которые не перекрывают друг друга, как у луковиц. Примеры растений со стеблями клубнелуковицы включают крокусы и корень таро (который на самом деле является подземной клубнелуковицей).

Рисунок 3: Примеры корневищ (имбирь — вверху слева), луковиц (луковица — вверху справа), корня таро (клубнелуковицы — внизу слева) и картофеля (клубни — внизу справа). Источник: pixabay.com, отредактировано.

Стебель растения. Ключевые выводы

  • Стебли растений — это органы , которые обычно растут над землей и являются основным телом растения.
  • Ствол растения служит для транспортировки воды и питательных веществ, а также как запасной орган, и — для поддержки вегетативных и репродуктивных частей растения.
  • Первичный рост наблюдается при удлинении стебля . Вторичный рост способствует увеличению обхвата некоторых растений, которые обычно называют древесными растениями.