TIPURI DE RADACINI

ORGANOGRAFIA este capitolul care studiaza organele sub raportul formei si structurii. Numim organ o grupare de tesuturi adaptata sa ndeplineasca una sau mai multe functii. Corpului plantelor superioare, numit corm, i s-au diferentiat n decursul evolutiei organe vegetative (radacina, tulpina, frunza) si organe reproducatoare constituite n floare. O planta gimnosperma sau angiosperma si are originea n embrionul semintei. Embrionul a rezultat din zigot si are formate radicula, hipocotilul (tulpinita), cotiledoanele si gemula (mugurasul). Din embrion rezulta, dupa germinare, plantula cu partile ei componente (fig 1)

Fig. 1

a.

Caracteristici generale

Rdcina se caracterizeaz prin faptul c se dezvolt n sol, are geotropism pozitiv (este orientat ctre centrul pmntului), nu are pigmeni asimilatori, nu prezint muguri sau frunze pe suprafaa sa, nu are noduri i nici internoduri. ea nu prezinta muguri sau frunze dupa modul de ramificare b. Functiile radacinii

Fig. 1

Radacina este organul vegetativ ce are rolul de a absorbi apa in care sunt dizolvate sarurile minerale si de a fixa planta, in cazul plantelor ce au radacini in pamant. Acest organ are, de regula, simetrie radiara, o crestere geotropic pozitiva, nu are noduri, muguri, frunze si stomate. Radacina mai poate avea si alte functii, cum ar fi cea de sinteza a unor substante organice, de depozitare a substantelor de rezerva, de regenerare a

plantei, de intretinere a unor relatii simbiotice cu unele microorganisme, etc. Daca una din aceste functii devine prioritara, are loc si metamorfozarea radacinii. c. Tipuri de radacini Radacinile normale se dezvolta din radicula embrionului si ndeplinesc functiile caracteristice. Radacinile adventive se formeaza pe tulpini sau frunze Radacinile metamorfozate ndeplinesc n principal alte functii: fixarea pe arbori cnd sunt metamorfozate n crampoane (ca la Hedera), asigurarea oxigenului necesar respiratiei ca la pneumatofori (ce sunt ramuri de radacini situate deasupra apei, bogate n tesuturi afnate numite aerenchimuri) etc. Radacini metamorfozate ,la randul lor pot fi: --Radacinile tuberizate , care sunt radacinile modificate in vederea realizarii cu preponderenta a functiei de inmagazinare a substantelor de rezerva. In afara de radacina se mai tuberizeaza uneori si o parte a tulpinii. --Radacinile contractile au insusirea de a se scurta, fixand mai bine plantele sau adancind in sol tuberculii sau bulbii de pe care pornesc. --Radacinile aeriene fixatoare se intalnesc la unele liane, fixate in sol prin radacini normale, dar care au radacini aeriene adventive, modificate, cu care se fixeaza, pe coaja unor copaci, pe ziduri sau pe un alt suport. --Radacini cu muguri prezinta unele specii lemnoase. Acesti muguri adventivi formeaza tulpini aeriene numite drajoni, iar plantele respective drajonante. --Radacini simbiotice la care ramificatiile radiculare traiesc in simbioza cu bacterii fixatoare de azot si care formeaza nodozitati, sau cu ciperci. In primul caz, simbioza se numeste bacterioza, iar in al doilea caz micoriza. Aceasta poate fi endotrofa, cand ciupercile patrund in celulele scoartei radacinii si ectotrofa, cand ciupercile inconjoara radacinile si nu patrund in scoarta. La plantele parazite si semiparazite exista unele formatiuni care nu au structura unor radacini, dar patrund in radacinile, tulpinile sau frunzele plantelor gazda si le sug seva bruta ( in cazul semiparazitelor ) sau seva elaborata ( in cazul celor parazite ). Aceste formatiuni se numesc haustori. In funcie de raportul care exista intre radacina principala si radicele, se disting mai multe forme de radacini:

radacini pivotante, sunt cele la care axa principala se dezvolta foarte mult in raport cu gradul de dezvoltare al radicelelor si au forma unui tarus (la morcov, lucerna, sfecla de zahar, bumbac, papadie); radacini ramuroase, sunt cele la care radicelele au o dezvoltare egala cu cea a radacinii principale (la molid si la majoritatea arborilor din padurile de foioase); radacini fasciculate (radacini firoase), sunt cele la care locul radacinii principale este luat de radicele sau de alte radacini care se formeaza la baza tulpinii, constituind manunchiuri de radacini. Sunt caracteristice pentru gramineele cultivate, (grau, porumb, orz, etc) dar si pentru plantele cu bulbi, (ceapa, crin, lalea, zambila, etc).

d. Morfologia radacinii

Pe suprafaa unei rdcini tinere se pot distinge mai multe zone.

Piloriza, (numit i caliptr sau scufie) este format dintr-un esut special, parial suberificat, care acoper vrful vegetativ al rdcinii i faciliteaz ptrunderea vrfului rdcinii n sol. La plantele acvatice piloriza lipsete, fiind nlocuit de rizomitr, care nu se uzeaz i nici nu se regenereaz. Piloriza lipsete i la plantele parazite. Vrful vegetativ, situat imediat sub piloriz, este format din meristeme primordiale, care ulterior vor genera meristemele primare. Regiunea neted, aflat deasupra vrfului vegetativ, reprezint zona de cretere n lungime a rdcinii. Celulele din aceast zon nu se mai divid i cresc prin ntindere. Regiunea pilifer (zona absorbant), acoperit cu un mare numr de periori absorbani unicelulari care vor ajunge la maturitate n 2-3 zile i pot dura trei sptmni. n cazul rdcinilor care se dezvolt n mediul acvatic, nu are loc formarea periorilor absorbani. Nici la plantele epifite nu se dezvolt periori absorbani, locul acestora fiind luat de un esut special (velamen radicum). Regiunea aspr, cuprinde zona n care meristemele primare se difereniaz n esuturi definitive (specializate): rizoderma, scoara i cilindrul central.

Regiunea coletului, este cea care face trecerea de la rdcin la tulpin. Ea are o ntindere mic i la multe plante nu se distinge morfologic.

Fig. 2 Fig 2 Ramificatia radacinii

e.

n functie de geneza si dispozitia radicelelor, se disting la radacina doua tipuri fundamentale de ramificatie: dicotomica si monopodiala care se deosebesc fundamental intre ele prin faptul ca ramificatia monopodiala prezinta o succesiune de radacini de aceeasi valoare morfologica, pe cand in cazul ramificatiei dicotomice, fiecare radicela reprezinta numai o parte din radacina principala. Ramificatia dicotomica este caracteristica radacinilor de plante din familia Lycopodiaceae, Selaginellaceae si Isoetaceae. Varful vegetativ al

radacinii acestora se bifurca in doua ramuri identice, (fiecare cu piloriza sa), care se bifurca la randul lor in alte doua ramuri, etc. Ramificarea monopodiala a radacinii este cea obisnuita: pe radacina principala (numita si pivot si provenita din radicula embrionului) ce prezinta crestere nedefinita, se formeaza, ncepand de la varf spre baza ramuri (radicele) de ordinul I, de asemenea cu crestere nedefinita, iar pe acestea ramuri (radicele) de ordinul II, cresterea continundu-se n acelasi mod (fig. 3). Radicelele se formeaz de regula in dreptul fasciculelor lemnoase, fiind dispuse n ortostihuri (iruri longitudinale). Pivotul, mpreuna cu radicelele de diferite ordine, alcatuiesc sistemul radicelar, numit si radacina plantei. Formele de radacini se realizeaza n urma raportului dimensional dintre pivot si ramurile de diferite ordine. Exista radacini pivotante (la brad, stejar), ramuroase (la carpen, tei, paltin) si, la graminee, fasciculate sau firoase (fig. 4). Fig. 3 c. Anatomia radacinii

Fig. 4 Forme de radacini: a radacina pivotanta; b, c radacini ramuroase; d radacina fasciculata

Din meristemele apicale se formeaza structura primara, care la plantele ierboase ramne toata viata, dar la cele lemnoase se vor constitui foarte curnd si meristemele secundare (laterale) care vor da nastere structurii secundare a radacinii. d. Organizarea structurii primare (fig. 5)

- Rizoderma este nvelisul extern, unistrat. n zona pilifera fiecare celula a rizodermei prezinta cte un perisor absorbant. - Scoarta cuprinde mai multe straturi de celule vii, parenchimatice, cu pereti subtiri, celulozici si spatii intercelulare. Fac exceptie primele 2-3(5) straturi periferice, exoderma, caracterizate prin peretii celulari suberificati (unele celule ale exodermei ramn cu peretii nesuberificati, pentru a permite schimburi cu exteriorul). Scoarta propriu-zisa este constituita din celule cu protoplastii interconectati prin plasmodesme, pentru a nlesni circulatia substantelor. Stratul cel mai intern al scoartei, endodermul, este alcatuit din celule strns unite ntre ele, cu peretii radiari suberificati (ngrosarile suberificate se numesc benzile lui Caspary). Mai trziu se suberifica, devenind impermeabili, si ceilalti pereti ai celor mai multe dintre celule endodermice, astfel ca se creeaza un fel de bariera ce limiteaza circulatia apei cu sarurile minerale. n felul acesta circulatia are loc doar prin celulele de pasaj, aflate n dreptul fasciculelor lemnoase si ramase cu pereti permeabili, celulozici.

Fig . 5

- Cilindrul central (stelul) ncepe cu periciclul, unistrat sau, mai ales la plantele lemnoase, din cteva straturi de celule ce si pastreaza caracterul embrionar, astfel ca periciclul genereaza radicele (ramuri ale radacinii) (ca in fig. 2). Sistemul conducator este cuprins n stel si consta din fascicule lemnoase si fascicule liberiene, aflate n alternanta. Diferentierea lor ncepe dinspre exterior spre interior. Astfel, n cazul fasciculului lemnos primele vase conducatoare, cele ale protoxilemului (de la gr. protos primul si xylon

Fig. 6

lemn) au ngrosari inelate si spiralate ce permit o oarecare alungire a vasului, n pas cu celulele tesuturilor vecine care nca nu si-au ncheiat cresterea. Apoi se formeaza vasele de metaxilem (de la gr. meta dupa si xylon), mai centrale si cu ngrosari reticulate ori ngrosari uniforme (doar punctuatiunile ramn nengrosate). n mod analog, primele vase liberiene alcatuiesc protofloemul, iar cele mai centrale, diferentiate ulterior, metafloemul.Fig .

Spre deosebire de tulpina, la radacina centrul stelului este ocupat de metaxilem.

e. Formarea structurii secundare a radacinii: Cambiul se constituie sub forma de arcuri (fig. 6): unele din resturile de procambiu dintre fasciculele lemnoase si altele din segmentele de periciclu din dreptul protoxilemului. Ulterior, arcurile se racordeaza, formnd un inel sinuos ce activeaza genernd, prin diviziuni tangentiale, xilem secundar spre interior si floem secundar spre exterior. Treptat cambiul devine din sinuos inelar, datorita activitatii inegale a initialelor cambiale. Felogenul (celalalt meristem secundar) ia nastere mai adesea din periciclu si produce spre exterior suber si spre interior feloderm. Dupa ctiva ani si nceteaza activitatea si se formeaza cte un nou felogen, mereu mai profund. Fig . 6Fig. 6