פרקי מידע
השורש - החצי הנסתר של הצמח
  • קליטת מים בשורש
  • מסלול המים בשורש

  • הזמנה לחקר
    הגודל קובע
  • "מסלול המכשולים" של החומרים הנקלטים בשורש

  •  
     



    כאשר אנחנו רוצים לתאר צמח כלשהו, אנו נוטים לתאר את המראה הכללי שלו: את הפרחים הצבעוניים שלו או את הפירות שלו - צורתם, גודלם, ריחם וטעמם. ברוב המקרים אנו שוכחים להתייחס למחצית הנסתרת של הצמח - לשורשים החבויים בתוך הקרקע. האם ידעתם כי משקלם של שורשי הצמח עשוי להשתוות לחלקו הגלוי לעין של הצמח? וכי במקרים קיצוניים, כמו בצמחי מדבר מסוימים, המשקל של שורשי הצמח עשוי אף להיות גדול פי 10 מהחלק הנראה מעל פני אדמה?!

    מדוע הצמחים משקיעים אנרגיה ומשאבים רבים כל-כך, כדי להצמיח שורש, שאינו נראה לעין? - ברור כי לשורש יש תפקיד חיוני בחיי הצמח: זהו האיבר שבאמצעותו צמחי היבשה קולטים את המים ואת המלחים (חומרי דשן שבקרקע), הנחוצים להם.

    מה קובע את מה שנקלט בשורש?
    מה קובע את כמות המים ואת כמות החומרים המומסים בהם, הנקלטות בשורשי הצמח? - שלושה גורמים עיקריים משפיעים על כך:
  • הגודל של מערכת השורשים של הצמח, ובעיקר שטח הפנים הכולל שלה. בגורם זה נעסוק בפרק הזה.
  • 'מפל' הריכוזים של המים ושל המלחים מן הקרקע אל תוך הצמח, ומשם - אל האוויר שמחוץ לצמח. חלק גדול מתנועת החומרים בצמח מתרחש ממקום שריכוזם בו גבוה אל מקום שריכוזם נמוך.
  • קצב ההולכה של המים ושל המלחים מן הקרקע אל הצמח. כל חומר הוא בעל מהירות התקדמות אופיינית, המשפיעה על קצב תנועתו ממקום למקום: בתוך הקרקע, מן הקרקע אל תוך השורש, משם אל שאר חלקי הצמח, והחוצה - אל האוויר שמחוץ לצמח - בדרך של דיות.

    מה קובע את המבנה של מערכת השורשים?
    ככל שמערכת השורשים של הצמח גדולה יותר, קצב קליטת המים והחומרים המומסים בהם, עולה. המבנה של מערכת השורשים בצמחים נקבע כתוצאה משילוב של תכונותיו הגנטיות של הצמח ושל תנאי הסביבה, בעיקר תנאי הקרקע, שהוא נמצא בה. יש מיני צמחים הנוטים להצמיח שורשים שטחיים, לאחרים יש שורשים מעמיקים, ויש בעלי שורשים המשתרעים על שטח נרחב, גם מחוץ לגבולות הנוף של הצמח. גורמים סביבתיים אחדים משפיעים על עומק החדירה ועל מידת ההסתעפות של השורשים, וביניהם: נוכחות של מים, דשנים ומלחים בקרקע. תנאים של קרקע לחה ותחוחה או ריכוז מתאים של חומרי דשן מעודדים הסתעפות של שורשים. לעומת זאת, ריכוז גבוה מדי של דשנים או מציאותם של חומרים המזיקים לצמח, יפגעו בהתפתחות השורשים.


    קליטת המים והמלחים המומסים בהם מתרחשת דרך שטח הפנים של השורש. לכן, לשטח הפנים הכולל של מערכת השורשים של הצמח יש חשיבות גדולה. ככל שהשורש ארוך ומסועף יותר: שטח הפנים שלו גדל, המגע שלו עם הקרקע גדול יותר, והקצב המרבי של קליטת המים ושל המלחים בו מהיר יותר.

    מה מגדיל את שטח הפנים של השורש? אם תתבוננו בשורש בהגדלה, תגלו קרוב לקצהו אלפי בליטות עדינות, כעין שערות זעירות, הצומחות מן השורש אל תוך האדמה. אלה הן היונקות. ברוב המקרים, קוטרן של היונקות אינו עולה על 10 מיקרונים (מאית מילימטר), ואורכן אינו עולה על מילימטרים אחדים. אבל, בגלל מספרן העצום והימצאותן בכל אחד מקצות הסעיפים של מערכת השורשים, הן מגדילות בצורה משמעותית את שטח המגע של השורש עם גרגירי האדמה סביבו, ומשפרות את יכולתו של הצמח לקלוט חומרים שונים מן הקרקע.

    מהם הממדים של השורש?
    חוקרים מעריכים כי האורך הכולל של כל סעיפי השורשים בצמח חיטה בוגר יכול לעלות על 80 קילומטרים! שטח הפנים של שורשים אלה עשוי להגיע למאות מטרים רבועים, ואם מוסיפים לתחשיב גם את שטח הפנים של היונקות, מתקבלים ממדים עצומים!!! ואם כך זה בצמח החיטה, שוו בנפשכם מהו שטח הפנים של מערכת השורשים של עץ גדול, המסתעפת ומעמיקה אל תוך הקרקע, ומהו קצב קליטת המים בעץ כזה...



    מהם הכוחות המניעים את המים בדרכם מן הקרקע אל תוך השורש, ומשם - במעלה הגבעול? - כל תנועת המים בצמח מתרחשת בהתאם ל'מפל' הריכוזים, ממקום שריכוזם בו גבוה אל מקום של ריכוז נמוך. המים מפעפעים מן הקרקע הלחה אל תוך יונקות השורש, ומשם הם מתקדמים בכיוון צינורות העצה, המצויים במרכז השורש.
    האיור מתאר את המסלול של תנועת המים ושל המומסים בהם - בתוך השורש. חלק מהמולקולות עוברות מתא לתא בתוך השורש, דרך הקרומים הבררניים של התאים. מסלול זה של תנועת החומרים הודגש באיור בצבע כתום. מולקולות אחרות מתקדמות בצמוד לדופנות התאים ובתוך החללים הבין-תאיים שבשורש, כפי שהודגש באיור בצבע אדום.
    בסופו של דבר, המים והחומרים המומסים בהם, מגיעים אל צינורות העצה שבשורש, ומשם הם עולים בצינורות העצה שבגבעול, אל שאר חלקי הצמח.
     

    כוח נוסף, המסייע לדחיפת המים והמלחים במעלה צינורות העצה של השורש, הוא לחץ השורש. משאבות אקטיביות, הפועלות בתאי השורש, מכניסות מלחים מסוימים מן הקרקע אל תאי השורש בניגוד ל'מפל' הריכוזים. פעולה זאת גורמת לירידה בריכוז המים בתאי השורש ומזרזות את פעפוע המים מהקרקע אל הצמח. פרטים נוספים על פעולתן של משאבות אקטיביות בקרומי התא תוכלו למצוא בערך מובילים אל התא.





    1. האם צמח גדול ומפותח חייב להיות בעל מערכת שורשים מסועפת?
    2. האם יש קשר בין גודלם של החלקים העל-אדמתיים של הצמח לבין שטח הפנים של מערכת השורשים שלו?
    כדי לענות על שאלות אלה:

    א. התבוננו שוב בהדמיה שלמעלה, ושימו לב לגודל של מערכת השורשים ושל הנוף הירוק של הצמח.
    ב. התבוננו שוב בהדמיה הובלת חומרים בצמח, ושימו לב למסלול תנועת המים מהקרקע אל הצמח, וממנו - אל האוויר.
    ג. התבוננו שוב בהדמיה הפיונית, וחפשו מידע על הקשר בין הפיוניות לבין משק המים של הצמח.


    מדוע חייב להיות מתאם בין שטח הפנים של מערכת השורשים של הצמח לבין הגודל של החלק העל-אדמתי שלו?



    1. האם, לדעתכם, בין החומרים (מים ומומסים) הנקלטים בצמח, יש גם כאלה העוברים באמצעות המנגנונים: תעלות, נשאים או משאבות אקטיביות, שנמצאים בקרומי התאים של השורש?

    כדי לענות על כך:
    א. התבוננו שוב באיור, המתאר תנועת המים בחתך רוחב של השורש, וקראו את ההסברים המתארים את מסלול המים והמומסים - בשורש.
    ב. בהדמיה מובילים אל התא התבוננו במנגנונים, המאפשרים מעבר של חומרים דרך קרום התא.
    2. תארו לפחות שני מצבים שונים, שיש בהם הכרח בהפעלת מנגנונים להכנסת חומרים אל תאי השורש או להוצאת חומרים מהם.


    אילו תנאים נחוצים, כדי שיתקיים מעבר תקין של מים ושל מומסים מן הקרקע אל השורש, ומשם - במעלה הצמח?