Kasvin juuret: rakenne, tehtävät, tyypit ja mykorritsa
Kasvin juuret: tutustu juurten rakenteeseen, tehtäviin, eri tyyppeihin ja mykorritsan merkitykseen — syväluotaava opas vedenottoon, ravinteisiin ja kasvin tukeen.
Kasvin juuret ovat se osa, joka on yleensä hautautunut maaperään. Useimmiten juuret kasvavat maan sisällä, mutta joillain kasveilla ne voivat olla myös maanpinnan yläpuolella; tällaisia kutsutaan ilmajuuriksi.
Myös varret voivat joskus kasvaa mullan alle – esimerkiksi perunoissa) varret ja maanalaiset mukulat toimivat ravinnon varastoina. Juuret eivät kanna lehtiä, ja rakenteeltaan ne poikkeavat varresta.
Juuren rakenne
Juuren pääosia ovat juurihattu, pituuskasvuvyöhyke (apikaalinen meristeemi), jakautumis- eli kasvuvyöhyke, pitenemisvyöhyke ja kypsymisvyöhyke, jossa syntyvät myös juurikarvat. Juurikarvat lisäävät juuren pinta-alaa ja tehostavat veden ja ravinteiden ottoa. Sisäisesti juuren johtojänteet (xylem ja phloem) kuljettavat vettä, suoloja ja yhteyttämistuotteita eteenpäin koko kasviin.
Juuren tehtävät
- Veden ja ravinteiden otto: juuret imevät maasta vettä ja liuenneita mineraaleja, joita kasvi tarvitsee kasvuun ja aineenvaihduntaan (vettä, ravinteita, ravintoa.)
- Ankkurointi: juuret pitävät kasvin tukevasti maahan, estäen kaatumista tuulessa ja virtaavassa vedessä.
- Varastointi: monilla kasveilla juuret varastoivat ravintoa (tärkkelystä, sokereita ja muita yhdisteitä) esimerkiksi talven yli tai kuivina kausina käytettäväksi.
- Kaasujen vaihto ja hengitys: juuret tarvitsevat happea soluhengitykseen; hapen puute vaikuttaa juuren toimintaan.
- Hormonien tuotanto: juuret tuottavat ja säätelevät esimerkiksi kasvuhormoneja, jotka vaikuttavat koko kasvin kasvuun ja kehitykseen.
Juuriston tyypit ja erikoistumat
- Haperojuurijärjestelmä (pääjuuri eli napajuuri): yksi suuri pääjuuri kasvaa syvälle ja siitä lähtee sivujuuria. Tämä rakenne on tyypillinen monille kaksisirkkaisille kasveille.
- Hajanainen juuristo (kuitujuuristo): juuria on paljon ja ne lähtevät usein samantasoisesti varresta, leviten laajalle. Tämä on yleistä yksisirkkaisilla kasveilla, kuten ruohoilla.
- Ilma- ja adventiivijuuret: juuria, jotka kasvavat varresta tai muista kasvin osista maanpinnan yläpuolelle; toimivat tukena, hengityselimenä (pneumatoforit) tai ravinnonottoeliminä.
- Varastoroot: paksuuntuneet juuret, jotka varastoivat energiaa (esim. porkkana, nauris).
- Tukijuuret ja paalujuurit: puilla esiintyviä, suuria rakenteita, jotka tukevat kasvia ja voivat tunkeutua syvälle maahan.
Mykorritsa ja muut biologiset yhteydet
Useimmat kasvien juuret tekevät hyödyllisiä yhteistöitä sieniltä saatujen apujen kanssa. Juuren ja sienten välistä symbioosia kutsutaan mykorritsaksi. Mykorritsaiset sienirihmat laajentavat juuriston tehokasta ottoaluetta ja auttavat liukenevien ravinteiden, erityisesti fosfaatin, saannissa. Mykorritsoja on eri tyyppejä (esim. ektomykorritsa ja arbuskulaarinen/mykorritsa), ja ne vaikuttavat merkittävästi kasvin terveyteen ja maaperän ravinteiden kierrossa.
Lisäksi eräät kasvit muodostavat yhteistyösuhteita typensitojakkaiden bakteerien kanssa (esim. palkokasvien juurissa olevat juurisolmut), jolloin ilmasta saatava typpi muutetaan kasville käyttökelpoiseen muotoon.
Kasvu, syvyys ja voima
Juuret kasvavat jatkuvasti, ja uusien solujen muodostuminen apikaalisessa meristeemissä työntää juurta eteenpäin maassa. Veden nousu versoihin tapahtuu johtojänteiden kautta osin haihdunnan vetovoiman (transpiraation) ja juuripaineen avulla. Joissain olosuhteissa juuret voivat ulottua hyvin syvälle: eräs Arizonasta, Yhdysvalloista, löydetty juuri oli 60 metriä pinnan alapuolella.
Juuret ovat myös hyvin voimakkaita; ne voivat rikkoa ja lopulta haljeta kiviä ja kallioperää kasvaessaan, mikä vaikuttaa maanmuodostukseen pitkällä aikavälillä. Juuret eivät yleensä ole vihreitä, koska niiden soluissa ei ole klorofylliä.
Sovellukset ja käytännön merkitys
Juuret ovat tärkeitä maataloudessa ja ekologiassa: juuristo vaikuttaa maaperän rakenteeseen, eroosioon ja vedenpidätykseen. Monet juurikasvit ovat ihmisravinnon ja karjan rehun lähteitä. Juuriin liittyvien symbioosien ja mikrobiomin tuntemus auttaa kehittämään kestäviä viljelymenetelmiä ja vähentämään lannoitteiden tarvetta.
Yhteenvetona: juuret ovat kasvin elintärkeä osa — ne ottavat vettä ja ravinteita, ankkuroivat kasvin, varastoivat energiaa ja osallistuvat laajoihin ekologisiin verkostoihin, kuten mykorritsaan ja typensitojiin bakteereihin. Juuren muoto ja rakenne heijastavat kasvin elinympäristöä ja sopeutumista eri kasvuolosuhteisiin.
Mangrovemetsät Länsi-Balin kansallispuistossa, Indonesia. Huomaa ilmassa olevat juuret
Nuoren Pōhutukawa-puun (Metrosideros excelsa) juuret, Mount Wellington, Auckland, Uusi-Seelanti.
Korianterin juuret
Paljastuneet juuret
Juurten kasvu
Juuret kasvavat koko kasvin elämän ajan. Ne kasvavat pitemmiksi kärjestä alkaen, jolloin jokaisen juuren päähän tulee lisää soluja. Juuret lisäävät soluja kärkiinsä, ja ne kasvavat paksummiksi, kun ne lisäävät soluja putkimaisten runkojensa ympärille.
Jokaisen juuren kärjessä on pieni ryhmä sitkeitä, kuolleita ja kovia soluja, joita kutsutaan juuren suojaksi. Juuren suojus on juuren kärjen vahvin osa, ja sen tehtävänä on työntyä mullan läpi etsimään kosteutta ja ravinteita sekä suojaamaan kasvia.
Ilmajuuret
Juuret sijaitsevat yleensä maan alla, mutta joissakin tapauksissa näin ei ole. Sademetsässä ilma on lämmintä ja kosteaa (siinä on paljon vettä). Jotkut sademetsän kasvit, niin sanotut epifyytit, kasvavat suoraan puiden päällä. Niiden juuret roikkuvat ilmassa tai valuvat puiden päällä kasvavaan sammaleeseen. Monet ilmajuuret, saavat vettä ja ravinteita suoraan ilmasta, sumusta, kasteesta tai kosteasta ilmasta.
Joidenkin puiden juuret ovat maanpinnan yläpuolella ja maan alla. Mangrovepuilla on ilmajuuret (ilmaan nousevat juuret). Ne vaihtavat kaasuja ilmakehän kanssa, aivan kuten lehdetkin. Ne ovat sopeutuminen mangrovensuon vesipitoisen maaperän huonoon happipitoisuuteen.
Banyaanipuulla on maanalainen juuristo, mutta sen juuret alkavat myös sen oksista ja kasvavat alaspäin kohti maata. Nämä juuret ottavat maaperästä vettä ja ravinteita, mutta ne myös tukevat banyaanipuun pitkiä oksia. Tämän lisätuen ansiosta banyaanipuun oksat voivat olla todella pitkiä. William Owen Smith -nimisen miehen vuonna 1873 Lahainassa, Mauilla, istuttaman banyaanipuun oksat ovat niin pitkät, että se peittää kokonaisen korttelin.
Paljon on vielä tuntematonta ilmajuurista.
Juurijärjestelmät
Juurijärjestelmiä on kahta päätyyppiä: hana- ja kuitujuurijärjestelmät. Haperojuurijärjestelmässä on yksi paksu pääjuuri, joka kasvaa kasvin varresta alaspäin, ja siitä haarautuu paljon pienempiä sivujuuria. Haperojuurijärjestelmä on yleensä syvempi kuin leveä. Usein syömme juurakoita, kuten porkkanoita ja nauriita.
Kuituisessa juuristossa on paljon juuria, jotka kasvavat moneen suuntaan. Siinä ei ole yhtä pääjuurta. Kuituinen juuristo on yleensä leveämpi kuin syvä.
Juuripumppaus
Yleensä on oletettu, että tavallisissa (ei-aeriaalisissa) maanpäällisissä juurissa ravinteet pumpataan sisään veden mukana ja että vesi pumpataan juuriin osmoosin avulla. Viimeaikaiset tutkimukset suurilla puilla, kuten jättiläismetsäpuulla, osoittivat, että suuri osa pumppausvoimasta saadaan alkukasvun jälkeen hydraulisella imulla, joka johtuu transpiraatiosta - veden haihtumisesta lehdistä - sekä voimakkaasta kapillaarisesta toiminnasta kasvin haaroittuvassa kyleemissä rungossa ja lehdissä.
Kysymyksiä ja vastauksia
K: Mitä ovat kasvin juuret?
V: Kasvin juuret ovat se osa, joka on yleensä hautautunut maaperään.
K: Voivatko juuret olla maanpinnan yläpuolella?
V: Kyllä, juuret voivat olla maanpinnan yläpuolella, ja tätä kutsutaan ilmajuuriksi.
K: Miksi kasvit tarvitsevat juuriaan?
V: Kasvit tarvitsevat juuriaan erityisesti kolmesta syystä: 1) ottamaan vettä ja ravinteita maaperästä, 2) varastoimaan ravintoa ja 3) kiinnittämään kasvit maahan.
K: Mitä on mykorritsan juuret?
V: Mykorrhiza on juurten ja sienen välinen symbioosi, joka auttaa useimpia kasvien juuria toimimaan parhaalla mahdollisella tavalla.
K: Kuinka monenlaisia juurijärjestelmiä on olemassa?
V: Juurijärjestelmiä on kahta tyyppiä: juuresto ja hajajuurijärjestelmä.
K: Kuinka syvälle jotkut juuret voivat mennä maahan?
V: Jotkin juuret voivat mennä hyvin syvälle maahan, ja yksi Arizonasta, Yhdysvalloista, löydetty juuri oli 60 metriä maanpinnan alapuolella.
K: Miksi juuret eivät ole vihreitä?
V: Juuret eivät ole vihreitä, koska soluissa ei ole klorofylliä.
Etsiä