Em formação

Como as raízes obtêm nutrição?


Eu tenho um jardim na cidade (veja a foto abaixo) e ontem eu estava cuidando dele e arranquei uma pequena planta. Eu vi seu sistema radicular e coloquei-o ao sol para secar um pouco e então raspei o resto da terra dele. Isso me deu uma visão melhor das raízes.

Então a pergunta apareceu para mim. Como as raízes obtêm água e nutrição de seu ambiente. Quero dizer, com quais estruturas estamos lidando e como ocorre a adoção?


Uma coisa a lembrar quando você arranca uma planta é que algumas das estruturas menores se quebram mais facilmente. O que você geralmente verá depois de arrancar a planta são as partes maiores da estrutura da raiz, mas geralmente há partes menores que se quebraram.

A estrutura da raiz é altamente variável, mas a ideia geral é que uma ou mais raízes primárias semelhantes a troncos partem para as fontes de água mais importantes e, a partir dessas raízes primárias, raízes menores se ramificam para estender mais amplamente o alcance do sistema radicular. Dependendo do tamanho da planta, pode haver vários níveis de ramificação, assim como você pode encontrar no topo da planta.

Geralmente, os nutrientes que as raízes precisam absorver chegam à planta com a água. Eles se dissolvem na água e as raízes os recebem junto com a água. A sujeira é espessa, geralmente não homogênea. Portanto, pode haver mais nutrientes de que uma planta precisa em uma área do que em outra, ou a água pode fluir mais facilmente através de uma área do que de outra. As raízes são capazes de crescer na direção de que precisam, e é por isso que você ocasionalmente encontrará raízes fortes quebrando no encanamento para obter água. Principalmente, é água que eles procuram, porque os nutrientes são dissolvidos na água, mas a planta também pode mostrar preferência por um fluxo mais rico em nutrientes em vez de uma fonte de água maior e mais limpa. As raízes buscam o que as plantas precisam a longo prazo, à medida que crescem em uma direção ou outra. Para muitas plantas, a propósito, isso significa uma estratégia simples de simplesmente crescer direto para baixo (uma raiz de torneira), porque é quase sempre onde elas encontram mais água com mais da substância certa dissolvida nela. Isso é semelhante ao fato de que muitas plantas crescem o mais alto possível porque é onde elas encontrarão mais luz solar, embora a ideia geral seja fazer crescer folhas onde quer que a luz possa ser capturada.

Onde quer que as raízes primárias se fixem, os ramos menores das raízes se estendem para o espaço para absorver o máximo que podem. Eles têm que ser gananciosos, porque pode haver dias ou até semanas em que o solo fica muito seco, então eles têm que pegar enquanto está pegando. Se um desses ramos menores se encontra em um local particularmente favorável, a planta desenvolve esse ramo mais do que seus vizinhos, o que é parte de como ela coloca seus maiores ramos de raiz nos melhores locais.

Outra parte muito interessante da história de como a planta cobre a área máxima do solo é a simbiose. Recomendo mais pesquisas sobre micorrizas, especialmente se você for um jardineiro. É absolutamente fascinante e uma parte importante da história de como as plantas absorvem nutrientes e água.

Eu sei menos sobre a estrutura celular porosa microscópica das raízes. Eles servem essencialmente ao mesmo propósito que nossos estômagos e há algumas semelhanças vagas a serem desenhadas, mas é claro, os tecidos vegetais, feitos de células vegetais, que têm uma parede celular são muito diferentes dos tecidos animais.


O sistema de captação nas plantas é muito mais complicado, como Mr.Baily abriu a anatomia e a estrutura da raiz, irei apenas explicar o sistema de captação. Quando a planta absorve água também absorve alguns elementos, mas há um problema que são as partículas de solo, pois a argila é uma substância cloidical do solo que contém carga negativa e a maioria dos elementos essenciais são formas catiônicas que não se resolvem na água. Quando uma planta quer absorver nutrientes, ela libera prótons no solo, esses prótons serão substituídos por cations e é aí que a planta pode absorvê-los. Para elementos com carga negativa é muito mais fácil porque eles não precisam de troca de prótons. As plantas também precisam de algum açúcar, compostos iônicos bigg e matéria orgânica (principalmente ácidos) para absorver essas partículas é ainda mais complicado, pois existem alguns canais de proteínas que usam energia para inserir esses materiais dentro das raízes (o último sistema funciona com base em água poroso) Então a planta nunca capta cations mais do que precisa, o envenenamento elementar e metálico é baseado na pressão flácida e de turgor e troca paralela ou danos no canal de proteína


Nutrição e transporte de plantas

Coesão é a conexão feita entre idêntico moléculas, enquanto adesão é a conexão entre diferente uns.

Explicação:

As moléculas de água têm forças de coesão atraindo-as umas às outras devido ao ligações de hidrogênio Eles têm.
Quando as moléculas de água entram em contato com algumas superfícies de carga, como o vidro ou o revestimento de um vaso de xilema, elas aderem a ele pelo forças de adesão .

Por causa da carga na superfície, as moléculas de água são atraídas para a outra parte superior da superfície, onde não há água grudada nela. Como resultado, as moléculas de água sobem um pouco.
Essas moléculas de água ainda estão conectadas a outras moléculas de água abaixo delas pela ligação de hidrogênio (adesão) e, portanto, tendem a puxá-las também. O processo se repete até que uma coluna de água suba para dentro do tubo.

Este processo é limitado pelo diâmetro do tubo, pois quanto maior o diâmetro, menor é a coluna de água que pode subir. A razão é que quanto maior a coluna, mais moléculas de água serão puxadas para cima e, portanto, maior será o efeito da gravidade, que é oposta à ação capilar.

O transporte de água e minerais absorvidos pelas raízes do solo e alimentos orgânicos sintetizados em folhas verdes são dois exemplos principais de transporte de plantas.

O transporte da planta é principalmente de 2 tipos:
1. Transporte de água e minerais absorvidos pela podridão do solo.
2. Transporte de alimentos orgânicos sintetizados nas partes verdes da planta, principalmente folhas.

  1. Transporte de água e minerais - A água é absorvida do solo pelas raízes, principalmente na zona dos pelos das raízes. Os minerais, presentes dissolvidos na água do solo, são absorvidos pelas raízes principalmente na zona meristemática.

O mecanismo de absorção da água é diferente do dos minerais. A água é absorvida por mecanismo passivo, enquanto os minerais são absorvidos por mecanismo ativo.

Água e minerais absorvidos pela raiz são transportados para diferentes partes da planta através do xilema.

  1. Transporte de alimentos orgânicos - Folhas contendo clorofila são os principais locais de síntese de
    carboidratos simples durante a fotossíntese. Os carboidratos sintetizados nas folhas e
    outros tecidos verdes são transportados para as raízes e outras partes não verdes da planta através
    floema.


Root Anatomy

O exame da anatomia de uma raiz revela um conjunto altamente organizado de tipos de células que refletem as principais funções das raízes mencionadas anteriormente. A parte externa da raiz é chamada de epiderme e é composta de tecido dérmico, formado por células epidérmicas. Algumas dessas células epidérmicas têm longas extensões membranosas chamadas pêlos da raiz. Os pelos da raiz aumentam a área de superfície da raiz, maximizando a absorção de água e minerais. Imediatamente no interior da epiderme encontra-se o córtex da raiz. As células do parênquima armazenam nutrientes e também estão envolvidas na absorção de minerais. Em raízes projetadas para armazenamento, essas células são numerosas e são preenchidas com os produtos de carboidratos da fotossíntese (amido).

A camada mais interna do córtex, que envolve o tecido vascular (estela), é a endoderme. Um material ceroso chamado faixa de Casparian envolve cada célula endodérmica individual. Essa estrutura atua como uma gaxeta, criando uma vedação para limitar a difusão de água e minerais no tecido vascular da raiz. Devido à presença da faixa de Casparian, toda água e minerais devem passar pelas células endodérmicas, não ao redor delas, antes de entrar no tecido vascular da planta. Isso permite que as células endodérmicas regulem a entrada de nutrientes e outras substâncias na planta.

Finalmente, xilema e floema ocupar a região central da raiz. O xilema transporta a água e os minerais absorvidos pela raiz até os caules, folhas e flores. O floema transporta os açúcares e outros nutrientes produzidos pelas folhas até a raiz para uso imediato ou para armazenamento durante os períodos de dormência.


Nutrição em plantas

Fotossíntese:
A fotossíntese é o principal modo de produção de alimentos em plantas verdes. & # 8221 O processo pelo qual as plantas verdes sintetizam alimentos a partir de substâncias simples dióxido de carbono e água na presença de luz solar é chamado de fotossíntese & # 8221
O processo de fotossíntese pode ser representado na forma de reação química, conforme abaixo:
6CO2 + 12H2O → C6H12O6 + 6H2O + 6O2
Carbono Água Glicose Água Oxigênio
dióxido

Fotossíntese

Condições necessárias para a fotossíntese
As condições gerais necessárias para a fotossíntese são:
• A presença de um pigmento verde chamado clorofila.
• A presença de luz.
• A disponibilidade de dióxido de carbono.
• A disponibilidade de água.

Pigmento fotossintético:
A energia da luz deve ser absorvida por um pigmento adequado, ou seja, clorofila (pigmento verde).
A clorofila é um pigmento de cor verde.

Mecanismo de fotossíntese:
A fotossíntese é dividida em 2 etapas principais
(A) reação de luz (B) reação de escuridão

Reação à luz:
É também chamada de Hill Reaction.
Ocorre na grana dos tilacóides.
É chamada de reação à luz, pois ocorre apenas na presença de luz.

Dentro de um cloroplasto

Água: O sistema radicular das plantas permite-lhes obter água do solo. O sistema radicular consiste em uma raiz principal ou primária, radículas ou raízes secundárias e cabelo de raiz. Os pelos das raízes aumentam a área de superfície das raízes e são encontrados em grande número perto das pontas das raízes. A água e os nutrientes solúveis viajam pelo sistema radicular e chegam às folhas.
A água e os nutrientes solúveis são transportados das raízes para outras partes da planta por meio de estruturas chamadas xilema. O amido formado como resultado da fotossíntese é transportado para as várias partes da planta por estruturas chamadas floema.

Sistema radicular

Etapa principal:
Absorção de luz pela clorofila.
Fotólise da água.
Redução de CO2 a carboidratos.
Neste processo, o ADP muda para ATP & amp fosfato inorgânico.
Liberação de oxigênio na atmosfera.

Abrindo e fechando estômatos:

A abertura e o fechamento dos estômatos dependem do estado túrgido ou flácido das células guarda. Quando as células guarda estão em estado túrgido, a abertura estomática se abre e quando as células guarda estão em estado flácido, a abertura estomática se fecha. A parede interna das células-guarda (em direção aos poros) é espessa e a parede externa (em direção a outras células epidérmicas) é fina. Quando a pressão de turgor das células de guarda é aumentada, a parede mais fina externa da célula de guarda é empurrada para fora (em direção à periferia), devido ao qual uma tensão é criada na parede mais espessa interna, puxando assim a parede mais espessa interna em direção à periferia, levando a a abertura da abertura estomática. Ao contrário, quando as células-guarda estão em um estado flácido, a parede externa mais fina das células-guarda retorna à posição original (move-se em direção aos poros) devido à qual a tensão na parede interna é liberada, que também retorna à sua posição original e a abertura estomática se fecha novamente.

Reação escura:
Esta reação não depende da luz. É também conhecido como ciclo calvin-Benson ou ciclo C3, pois o primeiro produto estável é o ácido fosfoglicérico (PGA), um composto de 3 carbonos.

Ciclo C4 ou Hatch & amp Slakcycle:
Composto 4-C, isto é, ácido oxaloacético (OAA).
Este ciclo é encontrado em muitas outras monocotiledôneas tropicais e subtropicais, por exemplo: milho, sorgo, trigo, aveia, pérola, milho, etc.
Em dicotiledôneas também são conhecidas muitas dessas plantas, por exemplo: Amaranthus, Chenopodium, Atriplex, Euphorbia etc. Em algumas famílias de dicotiledôneas Compositae, Portulaceae, Nyctaginaceae.

Metabolismo do ácido crassuláceo (CAM):
Certas plantas, especialmente suculentas que crescem sob condições extremamente xéricas (secas), fixam o CO atmosférico2 no escuro.
Como o processo foi observado pela primeira vez nas plantas pertencentes à família crassulaceae (por exemplo, Bryophyllum, kalanchoe etc.), foi denominado metabolismo do ácido crassuláceo (CAM).
A característica mais característica dessas plantas é que seus estômatos permanecem abertos à noite (no escuro), mas fechados durante o dia (na luz).
Assim, o CAM é uma espécie de adaptação em suculentas para realizar a fotossíntese sem muita perda de água.

Atividade 1

Mirar: Para descobrir se a luz é necessária para a fotossíntese
Materiais necessários: Planta verde, papel preto, tesoura e clipe
Método:

    1. Cubra uma parte de uma folha com uma tira de papel preto.
    2. Coloque a planta em um canto escuro por três dias.
    3. Arranque uma folha da planta e teste-a para ver se há amido para confirmar se está totalmente isenta de amido.
    4. Agora coloque a planta sob a luz do sol por pelo menos seis horas.
    5. Arranque a folha coberta com a tira de papel preto, remova a tira e teste o amido da folha.

    Observação: A parte coberta da folha não mostra nenhuma alteração quando a solução de iodo é adicionada.
    Conclusão: Não houve formação de amido na parte coberta, portanto, esta parte não ficou azul-escura. Isso mostra que a luz é necessária para a fotossíntese.

    Atividade 2

    Mirar: Para demonstrar que o dióxido de carbono é necessário para a fotossíntese

    Materiais necessários: Um vaso de planta, solução de hidróxido de potássio, um frasco cônico com uma rolha dividida, solução de iodo e um conta-gotas
    Método:

      1. Mantenha a planta envasada dentro de um quarto escuro por algumas horas. Regue.
      2. Despeje a solução de hidróxido de potássio em um frasco cônico. A solução absorve dióxido de carbono do ar.
      3. Coloque uma das folhas (sem quebrá-la da planta) dentro do frasco e rolha-a.
      4. Agora, mantenha todo o arranjo sob a luz do sol.
      5. Depois de algumas horas, teste a folha no frasco e outra folha para amido, usando solução de iodo.

      Observação: Quando a solução de iodo é adicionada, a folha presa dentro do frasco cônico não mostra nenhuma mudança, enquanto a outra folha fica azul-escura.
      Conclusão: A folha dentro do frasco cônico não realizava fotossíntese porque não havia dióxido de carbono disponível para ela.


      Definição de Sistema Raiz

      O sistema radicular se refere às estruturas ramose que existem subterrâneas ou superterrâneas na superfície da terra. Uma raiz consiste na capa dura da raiz, meristema da raiz primária e pelos da raiz. O crescimento do sistema radicular depende da composição do solo, tipo de solo, tipo de espécie de planta e condições de crescimento. As raízes são estruturas complexas cujo peso seco total pode exceder o peso total do corpo da planta. Uma semente desenvolve primeiro uma radícula ou raiz primária e depois forma raízes secundárias, terciárias etc., raízes.

      Tipos de Raiz

      As raízes são dos seguintes tipos:

      1. Sistema Taproot: A raiz axial é um sistema radicular primário, que consiste em raízes ramificadas laterais com radículas finas.
        Exemplo: cenoura, nabo etc.
      2. Sistema radicular fibroso: Apresenta-se como uma raiz grande e de tamanho igual, que se origina na base do caule, substituindo uma raiz primária. As raízes fibrosas possuem uma aparência espessa e consistem em fibras radiculares finas.
        Exemplo: trigo, arroz, capim de milho etc.
      3. Sistema radicular adventício: Neste tipo, o crescimento maciço da raiz ocorre em qualquer parte do corpo da planta que não seja a raiz primária.
        Exemplo: Banyan, Monstera etc.

      Características

      Um sistema raiz possui as seguintes características principais:

      1. É principalmente subterrâneo ao eixo da planta.
      2. Um sistema raiz é:
        • Positivamente geotrópico.
        • Negativamente fototrópico
        • Positivamente hidrotrópico.
      3. A raiz compreende estruturas unicelulares ou fios de cabelo que absorvem água do solo.
      4. A cutícula ou revestimento ceroso que envolve a epiderme da folha está ausente no sistema radicular.
      5. O sistema raiz carece clorofila e estômatos.
      6. Ao contrário das hastes, não possui nós e entrenós.
      7. Às vezes, uma raiz sofre modificação estrutural para realizar funções como armazenamento, respiração, suporte físico, etc.

      Partes da Raiz

      Uma estrutura de raiz geralmente é composta por três partes:

      Coifa: Encontra-se na ponta do sistema radicular e tem uma aparência semelhante a um dedal. Root-cap é um multicelular estrutura presente proximal ao meristema primário. Também secreta mucilagem que atua como um agente lubrificante. A mucilagem secretada pela capa da raiz protege o sistema radicular contra o ressecamento. Poucas plantas aquáticas como Pistia, Ecchornia etc., têm um bolso de raiz em vez de uma tampa de raiz.

      Meristema de raiz: É encontrado 1 mm acima da capa da raiz e refere-se ao “Zona de atividade meristemática”. Esta região contém células de protoplasma denso e de paredes finas. Aqui, as células sofrem repetidas divisões celulares. O "Zona de alongamento”Refere-se à região onde algumas células aumentam rapidamente, que estão localizadas próximas à zona meristemática. As células na zona de alongamento estendem o comprimento da raiz.

      Cabelos de raiz: As células na zona de alongamento sofrem multiplicação e diferenciação para desenvolver células maduras. As células maduras proximais à área de alongamento constituem um região de maturação. As células epidérmicas da zona de maturação dão origem aos finos pêlos da raiz, semelhantes a fios. Os pêlos das raízes desempenham um papel funcional na absorção de água e minerais do solo.

      Cinco funções da raiz

      As raízes desempenham cinco funções distintas nas plantas:

      Ancoragem e suporte físico: Um sistema radicular fixa o corpo da planta ou o sistema de rebentos ao solo. As raízes subterrâneas ajudam a manter o postura da planta dando suporte físico. As raízes axiais fornecem uma melhor fixação da planta ao solo e tornam a planta resistente ao tombamento durante as tempestades.

      Absorção e condução: As raízes auxiliam na absorção da água e dos minerais dissolvidos no solo e na condução dos nutrientes ao corpo da planta. Os cabelos da raiz são estruturas finas, que existem nas proximidades do solo e absorver nutrientes do solo.

      o cabelos de raiz absorver os nutrientes e conduzi-los para o sistema de rebentos via xilema através da ação capilar. Portanto, o sistema radicular fornece nutrição para a planta para seu crescimento ou desenvolvimento. As raízes fibrosas são mais eficientes na absorção de nutrientes nas profundezas do solo.

      Armazenamento de alimentos: O sistema raiz também atua como um órgão de armazenamento da planta, que armazena principalmente água e carboidratos. A planta prepara seu alimento durante a fotossíntese e armazena na parte especializada da planta como folha, caule e raízes. As raízes axiais são mais eficazes na absorção de alimentos do que as raízes fibrosas.

      Papel na fotossíntese: As raízes desempenham um papel essencial no processo de fotossíntese. Uma planta obtém água do sistema radicular e libera água em excesso pelos estômatos por meio da transpiração. À medida que os vapores de água são liberados dos estômatos, CO2 entra a célula vegetal necessária para a fotossíntese.

      Funções ecológicas: As raízes fazem parte da ecologia do solo, que auxiliam na agregação do solo e proteger uma planta de ser carregada pelo vento ou pela água.


      46 Perguntas e Respostas sobre o Aprendizado de Fisiologia Vegetal

      As plantas precisam realizar trocas gasosas porque usam respiração celular aeróbica (como os animais). Como resultado, eles precisam obter oxigênio molecular e liberar dióxido de carbono. Além da respiração celular aeróbia, as plantas também precisam obter dióxido de carbono para realizar a fotossíntese e liberar o oxigênio molecular, produto dessa reação.

      Mais perguntas e respostas de tamanho reduzido abaixo

      2. Quais são os principais órgãos de troca gasosa nas plantas? Como esse processo ocorre?

      Na cobertura das folhas e da estrutura primária do caule, as trocas gasosas são realizadas através da cutícula e dos poros da epiderme. No revestimento da estrutura secundária do caule das plantas lenhosas, as trocas gasosas são realizadas através das lenticelas da periderme (pequenas brechas na cortiça). A troca gasosa nas plantas é realizada por meio de difusão simples. & # Xa0

      Transpiração e estômatos da planta

      3. O que é a transpiração das plantas? Quais são os dois tipos principais de processos de transpiração das plantas? Qual deles tem um volume maior?

      A transpiração é a perda de água da planta para a atmosfera na forma de vapor.

      A transpiração ocorre pela cutícula da epiderme (transpiração cuticular) ou pelos ostíolos dos estômatos (transpiração estomática). A mais importante das duas é a transpiração estomática, por ser mais intensa e regulada fisiologicamente. & # Xa0

      4. O que são estomas? Como essas estruturas participam da transpiração das plantas?

      Os estômatos (singular, estoma) são pequenas passagens especializadas para água e gases presentes na epiderme das plantas. Como a planta precisa perder mais ou menos água e calor, os estômatos fecham ou abrem respectivamente, impedindo ou permitindo a movimentação dos gases por difusão. & # Xa0

      5. Quais elementos compõem os estomas?

      Um estoma é feito de uma abertura central, chamada ostíolo, ou fenda, circundada por duas células guarda responsáveis ​​pelo fechamento e abertura. Uma câmara subestomática está localizada sob o ostíolo.

      6. Como as plantas controlam a abertura e o fechamento dos estômatos?

      A abertura e o fechamento dos estômatos dependem da necessidade da planta em perder água e calor pela transpiração (a saída do vapor d'água significa a eliminação do calor). Quando a planta tem excesso, a água as células guardiãs ficam túrgidas e o ostíolo se abre. Quando há pouca água disponível, as células-guarda ficam flácidas e o ostíolo fecha.

      A água entra e sai dos estômatos por osmose.

      Outros fatores como a intensidade da luz e a concentração de dióxido de carbono nas folhas influenciam na abertura e no fechamento dos estômatos. Quando a luminosidade é alta, a taxa de fotossíntese aumenta e os estômatos se abrem para absorver mais dióxido de carbono do ambiente e liberar calor quando a luminosidade é baixa, os estômatos tendem a se fechar. Quando a concentração de dióxido de carbono no parênquima fotossintético é baixa, os estômatos se abrem para absorver mais gás para possibilitar a fotossíntese quando sua concentração é alta, os estômatos tendem a se fechar.

      7. Os estômatos das plantas colocadas em um ambiente mais seco que o normal permanecem abertos por mais ou menos tempo?

      Se as plantas de uma região úmida são transferidas para uma região mais seca, é provável que seus estômatos permaneçam fechados por mais tempo, porque o tempo durante o qual os estômatos estão abertos será reduzido para diminuir a perda de água pela transpiração.

      8. Por que algumas plantas adaptadas a um ambiente seco abrem seus estômatos apenas à noite?

      Durante o dia, em habitats secos, as células-guarda tornam-se flácidas e os estômatos se fecham, como resultado, o dióxido de carbono é incapaz de se mover para participar da fotossíntese diurna. Algumas plantas de regiões secas resolvem esse problema por meio do método de fixação noturna de dióxido de carbono. À noite, quando a perda de água pela transpiração é menor, os estômatos se abrem, o dióxido de carbono entra e é armazenado nos tecidos parenquimatosos. Durante o dia, o gás armazenado é mobilizado para ser usado na fotossíntese.

      9. Como a posição dos estômatos mudou em algumas plantas para evitar a perda excessiva de água pela transpiração?

      Em algumas plantas cujas folhas recebem muita luz solar, os estômatos se concentram na epiderme inferior. Como resultado, eles contêm & # xa0 menos calor e menos água é perdida por meio da transpiração estomática. Em outras plantas adaptadas a ambientes secos, os estômatos se agrupam em certas regiões da folha, pois na superfície dessas áreas, a concentração de água no ar é maior em comparação com a do ambiente e a perda de água pela transpiração é assim reduzida. Algumas plantas de climas secos também têm estômatos dentro de cavidades.

      10. A transpiração é a única maneira pela qual as folhas perdem água?

      As plantas não perdem água apenas na forma de vapor, como ocorre na transpiração. As folhas também perdem água líquida por meio de um fenômeno conhecido como gutação. A gutação ocorre por meio de estruturas chamadas hidátodos, que são semelhantes aos estômatos. A gutação ocorre principalmente quando a transpiração é difícil devido à alta umidade do ar ou quando a planta é colocada em solo aquoso. & # Xa0

      11. Quando a umidade do ar é alta, a transpiração de uma planta aumenta ou diminui?

      Quando a umidade do ar é alta, a transpiração diminui. Como a transpiração é um processo de difusão simples, ela depende do gradiente de concentração da água entre a planta e o meio ambiente. Se a atmosfera tiver muito vapor de água, o gradiente torna-se baixo ou até mesmo invertido. & # Xa0

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      Transporte de Plantas

      12. Como o volume de absorção de água e o volume de transpiração de água variam nas plantas ao longo do dia? De modo geral, como essas quantidades podem ser comparadas?

      Durante o dia, o volume de água transpirado é superior ao volume absorvido pelas raízes. À noite, a situação se inverte e as raízes absorvem mais água do que o volume de água transpirado.

      Pode-se observar que o volume de água transpirado e o volume de água absorvido praticamente igual ao longo do dia. & # Xa0

      13. Como as plantas resolvem o problema do transporte de substâncias pelos tecidos?

      Nas briófitas, o transporte da substância é realizado por difusão. Os traqueófitos (pteridófitos, gimnospermas e angiospermas) contêm vasos condutores especializados: xilema, que transporta água e sais minerais, e floema, que transporta materiais orgânicos (açúcar).

      14. O transporte de gases nos traqueófitos é feito através dos tecidos vasculares?

      O dióxido de carbono e o oxigênio não são transportados pelo xilema ou floema. Esses gases atingem as células e saem da planta por difusão através dos espaços intercelulares ou entre células vizinhas. & # Xa0

      15. O xilema e o floema são feitos de células vivas?

      As células que constituem os dutos do xilema são células mortas pela deposição de lignina. As células do floema são células vivas. & # Xa0

      16. Qual é a importância da lignina na formação do xilema?

      A lignina é importante porque se deposita na parede celular das células do xilema, proporcionando impermeabilidade e rigidez aos vasos do xilema.

      17. O que é pressão de raiz?

      A pressão da raiz é a pressão que força a água do solo a ser absorvida pelo xilema na raiz. É causada pelo gradiente osmótico entre o interior da raiz e o solo.

      18. O que é capilaridade? Como esse fenômeno é explicado quimicamente? Qual a relevância da capilaridade para o transporte de água nas fábricas?

      Capilaridade é o fenômeno pelo qual a água se move dentro de tubos extremamente finos (capilares) auxiliados pela força de atração entre as moléculas de água e a parede capilar. O fenômeno da capilaridade & # xa0é possível porque a água é uma molécula polar que forma ligações de hidrogênio intermoleculares. Portanto, há uma atração elétrica (força de adesão) entre a parede capilar e as moléculas de água, que então se puxam (força de coesão), uma vez que estão ligadas. Outros líquidos também podem se mover dentro dos capilares por capilaridade, e não apenas água.

      A capilaridade não é particularmente relevante para o transporte de água nas plantas. Contribui apenas para alguns centímetros de subida.

      19. Que forças fazem com que a água flua das raízes para as folhas dentro do xilema?

      A água entra nas raízes devido à pressão das raízes e uma coluna de água é mantida dentro do xilema das raízes às folhas. O fator mais importante que faz a água subir é a transpiração, principalmente nas folhas. À medida que as folhas perdem água por meio da transpiração, suas células tendem a atrair mais água, criando sucção dentro do xilema. A propriedade de coesão da água que mantém suas moléculas ligadas (uma puxa a outra) por ligações de hidrogênio ajuda no processo.

      20. O que é anelamento de árvore? O que acontece com uma planta quando o cinto é removido do caule (abaixo dos galhos)?

      O anelamento de Malpighi, ou anelamento de árvore, é a remoção de um cinto externo completo contendo o floema (que é mais externo) & # xa0 de um caule, preservando o xilema (que é mais interno).

      Quando uma cinta é removida abaixo dos galhos dessa forma, a planta morre porque o alimento orgânico (açúcar) não consegue se mover para a região abaixo da cintura e, como resultado, as raízes morrem por falta de nutrientes. Quando as raízes morrem, a planta não obtém água ou sais minerais e morre como resultado.

      Hormônios vegetais

      21. O que são hormônios vegetais?

      Os hormônios vegetais, também chamados de fitormônios, são substâncias que controlam o desenvolvimento e crescimento embrionário em plantas adultas. & # Xa0

      22. Quais são os principais hormônios vegetais naturais e quais são seus respectivos efeitos?

      Os principais hormônios vegetais naturais e seus respectivos efeitos são os seguintes:

      Auxinas (a auxina natural mais conhecida é IAA, ácido indolacético): sua função é promover o crescimento, distensão e diferenciação celular das plantas. Giberelinas: seu efeito é semelhante ao das auxinas (crescimento e distensão) estimulam a floração e a formação dos frutos e ativam a germinação das sementes. Citocininas: aumentam a taxa de divisão celular e, junto com as auxinas, auxiliam no crescimento e na diferenciação dos tecidos e retardam o envelhecimento das plantas. Etileno (eteno): é um gás liberado pelas plantas, que participa do processo de crescimento e tem papel destacado no amadurecimento da & # xa0fruta & # xa0 e na abscisão foliar.

      23. O que é o coleóptilo? Por que a remoção da extremidade do coleóptilo impede o crescimento da planta?

      O coleóptilo é a primeira (uma ou mais) estrutura aérea da planta brotando que emerge da semente. Envolve o caule jovem e as primeiras folhas, protegendo-os.

      O topo do coleóptilo é geralmente a região onde as auxinas são produzidas. Se essa região for removida, o crescimento da planta é interrompido, pois as auxinas são necessárias para promover o crescimento e a diferenciação dos tecidos.

      24. O que é ácido indolacético (IAA)?

      O ácido indolacético (ácido indolil-3-acético), ou IAA, é a principal auxina natural produzida pelas plantas. Promove o crescimento das plantas e a diferenciação celular.

      25. O que são auxinas sintéticas e quais são seus usos?

      Auxinas sintéticas, como o ácido indolbutírico (IBA) e o ácido naftalênico (NAA), são substâncias semelhantes ao IAA (uma auxina natural), mas que são produzidas artificialmente. Alguns são usados ​​para acelerar métodos de reprodução assexuada (como enxerto ou brotamento) e outros são usados ​​até mesmo como herbicidas, uma vez que matam seletivamente algumas plantas (principalmente dicotiledôneas).

      26. Onde uma grande quantidade de IAA é encontrada nas plantas?

      As auxinas são produzidas e encontradas em grandes quantidades nas gemas apicais do caule e nos brotos, bem como nas folhas jovens.

      27. Como os fitormônios auxiliam no desenvolvimento de frutos partenocárpicos?

      Frutos partenocárpicos são aqueles produzidos sem fertilização. Algumas plantas produzem frutos partenocárpicos naturalmente, como a bananeira, estimuladas pelos próprios hormônios.

      As angiospermas que não produzem frutos partenocárpicos naturalmente podem fazê-lo se as auxinas forem aplicadas às flores antes da fertilização. Portanto, mesmo sem fertilização, os ovários crescem e frutos são formados, embora não tenham sementes. & # Xa0

      29. O que acontece quando a concentração de auxina em certas estruturas da planta ultrapassa a faixa de ação do hormônio?

      Em algumas partes da planta (caule, raízes, botões laterais), existem faixas de concentração de auxinas em que a ação hormonal é positiva (estimula o crescimento). Foi observado que as concentrações acima do limite superior dessas faixas têm o efeito oposto (a inibição do crescimento).

      30. Qual é o fenômeno da dominância apical nas plantas? Como pode ser eliminado artificialmente?

      A dominância apical é o fenômeno através do qual altas (acima do limite da faixa positiva) concentrações de auxinas, devido às auxinas do botão apical movendo-se para baixo no caule, inibem o crescimento dos botões laterais da planta. No início do desenvolvimento do caule, a dominância apical faz com que o crescimento da planta seja longitudinal (para cima), uma vez que o crescimento dos botões laterais permanece inibido. À medida que os botões laterais ficam mais distantes do ápice, a concentração de auxina nesses botões diminui e os brotos crescem mais facilmente.

      O crescimento dos galhos das árvores pode ser estimulado evitando a dominância apical por meio da remoção do botão apical.

      31. O que são giberelinas? Onde eles são produzidos?

      As giberelinas são hormônios vegetais que estimulam o crescimento das plantas, a floração e a formação de frutos (também partenocarpia) e a germinação de sementes. Existem mais de 70 tipos conhecidos de giberelinas. As giberelinas são produzidas nos botões apicais e nas folhas jovens.

      32. O que são citocininas? Onde eles são produzidos?

      As citocininas são fitohormônios ativos na promoção da divisão celular. Eles também retardam o envelhecimento dos tecidos e agem em conjunto com as auxinas para estimular o crescimento das plantas. As citocininas são produzidas pelo meristema da raiz e são distribuídas pelo xilema.

      33. Qual hormônio vegetal é notável por sua capacidade de estimular a floração e o amadurecimento dos frutos? Quais são os usos e os contratempos práticos desse hormônio?

      O hormônio vegetal que se destaca por sua capacidade de estimular e acelerar o amadurecimento dos frutos é o gás etileno (eteno). Por ser um gás, o etileno atua não só na planta que o produz, mas também nas vizinhas.

      Algumas indústrias de processamento de frutas usam etileno para acelerar o amadurecimento das frutas. Por outro lado, se a intensificação ou aceleração do amadurecimento dos frutos não for desejável, deve-se ter cuidado para evitar a mistura de frutos maduros que liberam etileno com outros.

      Tropismos de plantas

      34. O desenvolvimento e o crescimento das plantas são influenciados apenas pelos hormônios vegetais?

      Fatores ambientais físicos e químicos, como intensidade e posição da luz em relação à planta, força gravitacional, temperatura, pressões mecânicas e composição química do solo e da atmosfera, também podem influenciar no crescimento e desenvolvimento das plantas.

      35. O que são tropismos de plantas?

      Tropismos são movimentos causados ​​por estímulos externos. Na botânica, os tropismos das plantas estudados & # xa0 são: fototropismo (tropismo em resposta à luz), geotropismo (tropismo em resposta à gravidade da terra) e timotropismo (tropismo em resposta a estímulos mecânicos).

      36. Em que direção o crescimento de um lado de um caule, galho ou raiz faz com que a estrutura geral se curve?

      Sempre que um lado de um caule, ramo ou raiz cresce mais do que o outro lado, a estrutura se curva para o lado que cresce menos. (Este é um conceito importante para problemas de tropismo de plantas.)

      37. O que é fototropismo?

      O fototropismo é o movimento das estruturas das plantas em resposta à luz. O fototropismo pode ser positivo ou negativo. Fototropismo positivo é quando o movimento (ou crescimento) da planta é em direção à fonte de luz e fototropismo negativo é quando o movimento (ou crescimento) é oposto, afastando-se da fonte de luz.

      O fototropismo está relacionado às auxinas, pois a exposição de um lado da planta à luz faz com que esses hormônios se concentrem no lado mais escuro. Isso faz com que o efeito das auxinas no caule seja positivo, fazendo com que o crescimento do lado mais escuro seja mais intenso e a planta se arqueie para o lado mais claro. Nas raízes, (quando sujeitas à luz, em geral e experimentalmente) o efeito das auxinas é negativo (na faixa positiva), o crescimento do lado mais escuro é inibido e a raiz se curva para esse lado.

      38. Quais são os tipos de geotropismos vegetais? Por que o caule e as raízes apresentam geotropismos opostos?

      Os tipos de geotropismos são o geotropismo positivo, em que a planta cresce a favor da força gravitacional, como nas raízes, e o geotropismo negativo, que é contra a força gravitacional, como no caule.

      O geotropismo da raiz e o geotropismo do caule são opostos devido às diferentes sensibilidades às concentrações de auxinas nessas estruturas. O seguinte experimento pode demonstrar o fenômeno: caules e raízes são colocados em uma posição horizontal (paralela ao solo) e auxinas naturalmente & # xa0 se concentram ao longo de sua parte inferior. Nessa condição, podemos observar que o caule cresce para cima e a raiz para baixo. Isso ocorre porque, no caule, a alta concentração de auxinas no fundo faz com que aquele lado cresça (longitudinalmente) mais e a estrutura se arqueie para cima. Na raiz, a alta concentração de auxina no fundo inibe o crescimento daquele lado e o lado superior cresce mais, fazendo com que a raiz se curve para baixo.

      39. O que é timotropismo?

      Thigmotropismo é o movimento ou crescimento de uma planta em resposta a estímulos mecânicos (toque ou contato físico), como quando uma planta cresce em torno de uma haste de suporte. Isso ocorre em videiras de uva e maracujá, por exemplo.

      Fotoperiodismo

      40. O que é fotoperíodo?

      Um fotoperíodo é o período diário de exposição à luz de um organismo vivo. O fotoperíodo pode variar de acordo com a época do ano.

      41. O que é fotoperiodismo?

      O fotoperiodismo é a resposta biológica de certos organismos vivos à exposição diária à luz (fotoperíodo).

      42. Quais órgãos das plantas são responsáveis ​​pela percepção das variações da luz? Qual pigmento é responsável por essa percepção?

      As folhas são as principais responsáveis ​​pela percepção da intensidade da luz nas plantas. O pigmento capaz de perceber as variações da luz e que controla o fotoperiodismo é denominado fitocromo.

      43. Como o fotoperiodismo afeta a floração de algumas plantas?

      A floração é um exemplo típico e fácil de observar de fotoperiodismo. A maioria das plantas com flores floresce apenas durante períodos específicos do ano ou quando colocadas sob certas condições de iluminação diária. Isso ocorre porque sua floração depende da duração do fotoperíodo, que por sua vez varia com a estação do ano. A floração também é afetada pela exposição a certas temperaturas.

      44. Qual é o fotoperíodo crítico? Como pode o fotoperíodo crítico de floração ser determinado experimentalmente?

      O fotoperíodo crítico é o limite da duração do fotoperíodo após o qual ocorre alguma resposta biológica. Este limite pode ser máximo ou mínimo, dependendo das características da resposta biológica e da planta estudada.

      Para determinar o fotoperíodo crítico de floração, 24 grupos de plantas da mesma espécie podem ser usados ​​e o seguinte experimento pode ser realizado: Cada grupo está sujeito a um fotoperíodo diferente: o primeiro grupo recebe 1 hora de exposição diária à luz o segundo 2 horas a terceira 3 horas e assim por diante, até que o último grupo seja exposto a 24 horas. We can observe that beyond a specific duration of light exposure, plants present or do not present flowering, and the remainder submitted to a shorter photoperiod present the opposite behavior. The duration of the light exposure that separates these two groups is the critical photoperiod.

      45. How can plants be classified according to their photoperiodism-based flowering?

      According to their photoperiodism-based flowering, plants can be classified as: long-day plants, which depend on longer photoperiods than the critical photoperiod to flower as short-day plants, which depend on shorter photoperiods than the critical photoperiod to flower and as indifferent plants, whose flowering does not depend on the photoperiod.

      Phyllotaxis

      46. Why do most plants present opposite phyllotaxis?

      Phyllotaxis is the way leaves are arranged along shoots. Most plants have opposite phyllotaxis (alternating in sequence, one on one side of the shoot, the following on the opposite side) as a solution to prevent leaves from blocking the sun received by other leaves, thus improving the efficiency of photosynthesis.

      Now that you have finished studying Plant Physiology, these are your options:


      Photosynthesis in plants

      Plants manufacture their food in their leaves. The leaves, are therefore, also known as the kitchen or food factories of the plants. Photosynthesis is the combination of two words – Photo and synthesis. ‘Photo’ means light and ‘synthesis’ means to make.

      The reaction that takes place in the process of photosynthesis can be written as :

      Plants require the following things to carry out the process of photosynthesis –

      • Sunlight
      • Água
      • Carbon – dioxide
      • A green pigment known as the Chlorophyll

      Leaves have numerous small pores like structures on their lower surface. These pores are surrounded by ‘guard cells’. These pores are called stomata. The stomata are guarded by two bean-shaped cells known as the guard cells. Leaves absorb carbon dioxide from air through stomata. Water is transported to the leaves through the Xylem tissue.

      What is chlorophyll?

      Chlorophyll is a green pigment found in the leaves. It gives the leaves their characteristic green colour. The job of chlorophyll is to absorb sunlight, carbon dioxide and water and convert them into carbohydrate and oxygen.

      Importance of photosynthesis

      The process of photosynthesis is very useful for our environment. It maintains a balance between the concentration of oxygen and carbon dioxide in the atmosphere. Plants release oxygen that is essential for our survival and that is why it is said that we must plant more trees.


      How do roots obtain nutrition? - Biologia

      Like it or not, chemistry continues to sneak itself into our beloved biology course. This is because what distinguishes living things from nonliving things is the presence of cells, and cells are nothing but bags of chemicals with a multitude of chemical reactions occurring inside them. And furthermore, all the metabolic activities in cells are being directed by a famous bunch of chemicals we refer to as DNA. Compounds, chemicals, chemical reactions . these are what produce the structures & functions within the basic units of structure & function for living things (cells).

      Anyhoo . our topic right now, namely photosynthesis, is arguably one of the most important chemical reactions occurring on the planet. Let's see why.

      Let's begin with some basic questions & answers about photosynthesis.

      carbon dioixde + water + light energy ---> glucose + oxygen + water

      As a chemical reaction it's like so:

      For the most part, when thinking of organisms that carry-out photosynthesis, it is safe to picture plants. It's not that we have any right to ignore the photosynthetic Protists & Monerans, but, well, it sure is easier to picture a tree than a Euglena. Don't you agree?
      Remember, it turns out that most photosynthesis on Earth is occurring in the oceans, & the organisms in the oceans doing the job happen to be classified into the Protist Kingdom --- algae (seaweeds), diatoms, etc. So let's not forget them completely.

      Having said that, let's take a look at plants & how they are adapted for photosynthesis.
      The leaves of plants are the photosynthesis factories. The structure of a "typical" leaf is illustrated in the following table.

      The xylem ( colored azul ) transport water & minerals from the roots, through the stem, & into the leaves
      (remember . we need water for photosynthesis).

      Scattered about the lower epidermis are small openings called stomata. It is through these holes that carbon dioxide enters the leaf, & oxygen & water vapor exit.

      Now let's revisit the summary equation for photosynthesis & note how each of the raw materials end up in the chloroplasts so that the whole photosynthesis deal can go down.


      Now let's do the same, except pay attention to what happens to the products of photosynthesis.

      I should mention that glucose may be used for things other than energy. Por exemplo,
      a whole bunch of glucoses could be combined (by dehydration synthesis) to form cellulose,
      which is the structural material of the cell wall surrounding plant cells. It could also be
      converted to starch (again by dehydration synthesis) & stored by the plant for future use.

      Alright, that is "the big picture" --- what photosynthesis is, why it's important, & how plants are adapted to carry it out. I'm afraid there is more chemistry to it, I have placed that info on a separate page, the "yucky chemistry details". Check it out when you have a chance, but not on a full stomach.
      Before you do anything else, have a go at these sample questions about the material we learned here. Answers & explanations can be found in the extremely secret answer area (no peeking!).

      SAMPLE QUESTIONS
      Write down your answers (old-fashioned I know), & then dip into the secret answer area.

      MATCHING:
      1. organic compound produced during photosynthesis
      2. source of energy for photosynthesis
      3. is both a reactant & product of photosynthesis
      4. an organism that can synthesize organic materials using materials in its environment
      5. the cell organelle where photosynthesis occurs
      6. the green pigment in plant cells that absorbs sunlight
      7. photosynthestic Protists
      8. photosynthestic members of the Kingdom Monera
      A. algae
      B. autotrophe
      C. blue-green algae
      D. chlorophyll
      E. chloroplast
      F. glucose
      G. sunlight
      H. water

      2. Water is lost from the leaves of plants through openings called .
      a) root hairs
      b) xylem
      c) lenticels
      d) stomates

      5. Which word equation summarizes photosynthesis?
      a) water + starch ---> glucose + glucose + glucose
      b) water + carbon dioxide ---> oxygen + glucose + water
      c) glucose + oxygen ---> water + carbon dioxide + ATP
      d) glucose + glucose ---> maltose + water

      2. Write the number & name of the structure(s) that regulate the opening & closing of stomates.

      3. Which number indicates where oxygen exits the leaf?

      4. Which numbers indicate vascular tissues, which transport materials to & from the leaf? What are the names of the vascular tissues?

      5. Write the number & function of the cuticle.

      6. The structure of which area in the leaf allows for the diffusion of gases (carbon dioxide & oxygen)? Give the number & name.

      TOP SECRET ANSWER AREA

      2. Water is lost from the leaves of plants through openings called .
      a) root hairs - ON ROOTS, NOT NEAR LEAVES
      b) xylem - TUBES THAT TRANSPORT WATER IN THE PLANT
      c) lenticels - OPENING ON WOODY STEMS FOR GAS EXCHANGE
      d) stomates

      5. Which word equation summarizes photosynthesis?
      a) water + starch ---> glucose + glucose + glucose
      b) water + carbon dioxide ---> oxygen + glucose + water
      c) glucose + oxygen ---> water + carbon dioxide + ATP
      d) glucose + glucose ---> maltose + water


      Protists Nutrition

      The cells of protists need to perform all of the functions that other cells do, such as grow and reproduce, maintain homeostasis, and obtain energy. They also need to obtain “food” to provide the energy to perform these functions.Some animal-like protists use their “tails” to eat. These protists are called filter-feeders. They acquire nutrients by constantly whipping their tails, called flagellum, back and forth. The whipping of the flagellum creates a current that brings food into the protist.

      The cells of protists need to play out the majority of the capacities that different cells do, for example, develop and duplicate, look after homeostasis, and get vitality. They also need to obtain “food” to provide the energy to perform these functions.

      Some animal-like protists use their “tails” to eat. These protists are called filter-feeders. They acquire nutrients by constantly whipping their tails, called flagellum, back and forth. The whipping of the flagellum makes a present that brings food into the protist.
      Other animal like protists must “swallow” their food through a system called endocytosis.
      Endocytosis happens when a cell takes in substances through its membrane.

      The process is described below:

      1.The protist wraps around its prey, which is usually bacteria.
      2.It makes a sustenance vacuole, a kind of “nourishment stockpiling compartment,” around the microscopic organisms.
      3.The protist produces toxins which paralyze its prey.
      4.Once digested, the food material moves through the vacuole and into the cytoplasm of the protist.

      Resumo
      Some protists are plant-like and photosynthesize.
      Some protists absorb nutrients from decaying matter like a fungus.
      A few protists chase their sustenance or go about as parasites.


      How do soil microbes influence nutrient availability?

      Soil is rich with biological diversity and complexity that is not immediately apparent to the un-aided eye. Without a strong microscope, you wouldn’t know that there are hundreds of thousands, if not millions, of organisms in a handful of soil. Bacteria, archaea, algae, and fungi play critical roles in the growth and well-being of plants. I like to think about these millions of microbes under our feet as workers at recycling plants, mining operations, and refineries. They all have specific jobs helping make nutrients available for plants.

      This fruticose lichen is a mixture of fungi and algae living in harmonious symbiosis. They are part of the soil life structure that recycles, mines and refines soils. Credit: Barret Wessel

      Most soil microorganisms work in the “recycler” role. These are the decomposers that take dead plant and animal matter and break it down. If these recyclers didn’t do their job, the world would be a heap of unusable trash! Instead, recyclers use the organic matter to release the fundamental components that are used as food by plants.

      The microbes that work in the recycling role use the organic carbon in the organic matter as an energy source (food). Recycling frees up nutrients like nitrogen, potassium, and phosphorus that are important to plant health. The importance of these recycling microbes cannot be overstated they turn the world’s refuse into the building blocks of life. The maintenance of plant-life would be nearly impossible without these hard-working organisms.

      Microorganisms are the work horses of nutrient cycling in soils they decompose organic matter, form mutualistic relationships with plants, and contribute to soil structure. Here, iron reduction and re-oxidation features are evidence of hard working bacteria! Credit: Rachel LaCroix

      The soil microorganisms that fill the “miner” role work on nearby rocks and minerals, not organic matter like the recyclers. Miner microbes make a kind of “bacterial goo” – scientifically called an “exudate”. The goo has a special pH and other key characteristics specially formulated to bind and extract nutrients like phosphorus, calcium, and potassium. All of these minerals are needed for healthy plants and good crop yields.

      A specific group of these “mining” microorganisms is called mycorrhizal fungi. Mycorrhizal fungi form special symbiotic relationships with plant roots. They connect with plant roots to provide access to the freshly-released nutrients. In return, the plant roots provide the fungi with tasty, energy-rich carbon that the fungi use for growth in an otherwise desolate area of the soil environment.

      The final type of microbes are the “refiners. ” Refiner microbes, a class of bacteria called Rhizobia, are able to take nitrogen from the air and process it into a form usable by the plant. These “nitrogen-fixing” bacteria take inert nitrogen gas in the atmosphere (N2 gas) and convert it to the plant-available ammonia and other nitrogen-rich organic compounds.

      Generally, refiners only live in special root formations called “nodules” of legume plants. Peanuts, alfalfa, clover, beans, and lentils, are all legumes. They can all form this symbiotic relationships with Rhizobia. The legumes house the Rhizobia and provide them with energy-rich compounds for food. Due to this special symbiotic relationship, legumes make for great cover-crops in agricultural settings. The dead tissues of legumes (re-introduced to the soil for future plant use by the recyclers!) are nitrogen-rich. This nitrogen-rich plant material can provide nitrogen to the next planted crop. This means that the farmer is not required to spend as much time, money, and energy applying nitrogen fertilizers.

      So how do you make your soil hospitable to these microbes that have the potential to enrich your garden? In simple terms, you must “feed” the microbial communities in your soil. Recyclers use organic carbon in dead matter as an energy source. Cover crop residue, compost, or mulch are good sources of organic matter. To help the nitrogen-fixing “refiners”, plant some legumes, like clover or alfalfa, 1 as a cover-crop. o Rhizobia will make the legume and surrounding soil nitrogen rich. Leave this cover crop on the soil after it dies to provide nitrogen-rich organic material, and start the cycle over!

      Soil microbes play a vital role in the sustained growth of plants. They decompose and recycling nutrients bound in organic materials. They help access minerals in rocks large and small. And, they can even refine nitrogen from the air into a useful form for plants!

      Answered by Caitlin Hodges, Pennsylvania State University

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