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第二节 根的一般形态
作者:生科院植…    文章来源:西北农林科技大学    点击数:4726    更新时间:2010/7/13
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一、根的发生和类型

    种子萌发时,胚根最先突破种皮向下生长形成的根,称为主根(main root),它是植物体上最早出现的根。主根生长到一定长度时,在一定部位侧向从内部生出许多支根,称为侧根(lateral root)。侧根和主根往往形成一定角度,侧根达到一定长度时,又能生出新的侧根。因此,从主根上生出的侧根,称为一级侧根(或支根),一级侧根上生出的侧根为二级侧根,以此类推。主根和侧根都有一定的发生位置,称为定根(normal root)。(图4-2)许多植物除产生定根外,由茎、叶、老根或胚轴上生出根,这些根发生的位置不固定,称为不定根(adventitious root)(图4-3)。不定根也能不断产生侧根。禾本科植物种子萌发时形成的主根,存活期不长,以后由胚轴上或茎基部所产生的不定根代替。农、林、园艺工作中,利用枝条、叶、地下茎等能产生不定根的习性,进行扦插、压条等营养繁殖。



图4-2 主根和侧根



图4-3 不定根 (引自陆时万)
A.常舂藤枝上的气生根 B.柳插条上的不定根 C.玉米的支柱根
D.老根上的不定根 E.竹鞭上的不定根 F.落地生根叶上小植株的不定根

二、根系类型


    一株植物地下部分根的总体称为根系(root system)。种子植物的根系通过伸长、分枝、加粗和不定根的产生形成直根系和须根系两种(图4-4)。
    1.直根系(tap root system)。大多数双子叶植物和裸子植物的根系,从外形上看,有一个粗壮并保持垂直和纵深生长的主根和分枝繁多、粗度依次递减的各级侧根。但有些植物的直根系,由于侧根发育强盛,其主根相对不太显著。
    主根由胚根发育而成,由于其最早开始伸长和加粗,又具有顶端优势,因而成为直根系中最粗最长的主干根。其“主干”作用不仅表现在形态上,也表现在功能上,一是主根依正向地性作伸长生长的同时,陆续向顶端方向依次产生一些一级侧根及其分枝,带动整个根系向土壤纵深处发展,主根的生长优势随之逐渐减弱,因而主根最终达到的深度常成为该根系深度的极限;二是直根系中如无从胚轴或茎上发生的不定根,主根便是地下和地上部分的唯一直接运输通道。
    主根生长的同时,各级侧根依次向顶形成。较早形成的侧根也发生增粗,但因开始较晚,粗度不及主根,各侧根的粗度随发生时间的早晚递减。侧根的生长与母根常成锐角,使整个根系呈开展状(图4-4),适合于支持和固着。
    当主根在近地表处严重损伤或死亡,附近的一条侧根迅速生长,成为类似主根的骨干根。



图4-4 大豆的直根系和玉米的须根系的发生过程图解

   2.须根系(fibrous root system)。为大多数单子叶植物所具有。须根系主根不发达,主要由多条从胚轴和茎上长出的不定根组成,组成该根系的根均不增粗,各条根的粗细近似,丛生如须(图4-4)。小麦、玉米、高粱、水稻等禾本科植物的主根形成后不久,即从胚轴基部发生几条不定根,不定根的数目和伸出的迟早,一般随植物种类而不同(农业栽培上将这种不定根和主根一起统称为种子根)。以后在分蘖节上继续产生不定根,它们与种子根一起构成须根系,扩大了吸收面积。
    组成须根系的根不进行次生生长,它与地上部分的输导联系以及支持、固着等作用主要由众多的不定根承担,因此它们都是骨干根。这与禾本科作物为一年生或越年生植物,生长期短,植株矮小等特性是相互适应的。

三、根系在土壤中的生长和分布

    根系在土壤中的分布状况,不仅决定于各种植物根系的特性,同时也受到土壤条件(如温度、水分、通气、肥力、土壤结构等)等因素的影响,了解植物根系在土壤中的分布状态,对于栽培植物时合理密植,间耕施肥措施都有重要意义。
    根系在土壤中的分布是非常广泛的。在良好土壤条件下,种子萌发后不久,其根系的扩展范围远远大于地上部分。如禾本科作物的幼苗,在土壤中的根系可比地上部的芽鞘长几倍。水稻在分蘖期,产生大量不定根,整个根系横向生长显著,拔节后便纵深发展,伸展到21cm左右的耕作层之下,最深可达50~65cm。玉米的须根系在土壤中的分布范围要比水稻大得多。小麦的根可深入到约2m的土层。花生萌发后一个月,主根长度已达50cm左右,有侧根100~145条,它们多向水平分布,最长的达45cm,此后侧根转向垂直生长,成熟植株的主根长达2m。果树根系在土壤中的扩展范围,一般都超过其树冠范围的2~5倍。
    一般来说,大部分双子叶植物,如大豆、蓖麻、棉花等,具有发达主根的直根系,常分布在较深土层,可达3~5m,甚至10m以上,属于深根性;而须根系分布于较浅的土层,属于浅根性。其实,深根性和浅根性是相对的,往往受到外界条件的影响而有改变。同一种作物,如果生长在雨水较少、地下水位较低、土壤排水和通气良好、土壤肥沃和光照充足的地区,其根系比较发达,可达较深的土层;反之,生长在地上水位较高、土壤排水和通气不良、肥力较差的阴湿地区,其根系不发达,多分布在较浅的土层。所以,深耕改土和合理施肥是为根系发育创造良好条件的有效措施。两种不同作物的间作或套作,也应考虑到二者的根系在土壤中的生长分布状况。实践证明,玉米等须根系的作物与大豆等直根系的作物间作,一般可以增产,同时,对于改良土壤结构,提高土壤肥力也有显著效果。

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