植物根的形态与结构.doc

根的形态与结构根( root )是植物长期适应陆生生活环境而逐渐发展和完善的营养器官,为茎向下或在土中的延伸部分,不分节与节间,不生叶,一般生长在相对稳定的土壤环境中,是植株从土壤中吸收水分和矿质营养的主要器官。第一节根的形态特征一、根的发生、生长与调控(一)根的发育与生长 1 .根的发生如前所述,种子萌发、胚发育成新一代的个体,其根、茎、叶分别来自于胚根和胚芽等的发育和生长。当水生植物的种子萌发时,胚根的顶端分生组织的细胞经过分裂、生长、分化,最终突破种皮,而陆生植物的胚根一般稍后于胚芽突破种皮进一步生长, 形成植株的主根( taproot )。当主根生长到一定长度时,就会从内部侧向生出许多支根, 称为侧根。侧根与主根往往形成一定角度,当侧根生长到一定长度时,又能生出新的次一级的侧根,这样的多次反复分支,形成整株植物的根系,以适应和满足植株的生长发育(图 5-1A )。禾本科植物的“种子”萌发时,通常是胚根鞘(如小麦)或胚芽鞘(如水稻)先突破种皮生长,胚芽发育成地上的茎叶系统,胚根则形成植物的“主根”。绝大多数双子叶植物的胚根发育成明显而发达的主根;而单子叶植物,在胚根发育生长一段时间后, 胚轴或胚芽鞘节上很快生出数条与主根同样粗细的新根;生产上****惯将种子萌发过程中形成的根统称为“种子根”。 2. 根与根系的类型(根系的生长分布与植株地上部分的生长和发育状况有一定的相关性,植株的不同生长发育时期根系分布的深度不同。苗期根系浅、成株根系深,草本植物根系浅、木本植物根系深。农作物的根系大都分布于土壤的疏松耕作层,适度深耕可促进根系的发育、增加根系在土壤中分布的深度与广度,增加吸收面积,使作物获得高产。此外,不同作物进行间作套种时,必须考虑这些作物的根系在土层中的分布状态。用深根系和浅根系作物搭配种植,能够充分吸收利用不同土层深度的肥水,有利于提高作物单位面积的产量。如枣粮间作、林药间作和玉米与大豆间作等。) 1)定根与不定根随着主根的进一步生长,植株在主根的一定部位或植株的其他部位通常会产生出许多新根,协调植株的生长。根据根的发生部位不同,可将根分为定根和不定根两大类。定根指发育于植株特定部位的根。定根包括主根( main root )和侧根( lateral root )。主根来自于胚根,侧根发生于主根的中柱鞘一定部位的细胞。许多植物除能产生定根外,还能从茎、叶、老根或胚轴上生出根来,这些根发生的位置不固定,都称为不定根( adventitious root ) (图 5-1B )。不定根也能不断地产生分支根,即侧根。禾本科植物的种子萌发时形成的主根,存活期不长,主要由胚轴上或茎的基部节上所产生的不定根所替代。生产上的扦插、压条等营养繁殖技术就是利用枝条、叶、地下茎等能产生不定根的****性进行的。 2)直根系与须根系任一植株地下部分的根总称为根系( root system ),根系是在植株的生长发育过程中逐渐形成的。依据根系的组成特点,可将其分为直根系( tap root system )和须根系( fibrous root system )两类(图 5-2 )。直根系由明显发达的主根及其各级侧根组成。直根系由于主根发达(粗且长),入土深,各级侧根次第短小,一般呈陀螺状分布,大多数双子叶植物的根系属于此种类型。例如棉花( Gossypium hirsutum L.)、菜豆( Phaseolus vulgaris L.)、油菜( Brassica campestris L.)、蒲公英( Taraxacum mongolicum Hand.-Mazz .)等双子叶植物( dicotyledons )的根系。须根系主要由不定根及其侧根所组成,有的须根系全部由不定根及其侧根组成。须根系主根不发达,粗细长短相差不多,入土较浅,呈丛生状态,或似胡须样,故称为须根系,大多数单子叶植物属于此种类型。如小麦、水稻、高粱( Sorghum vulgare Pers. )、葱( Allium fistulosum L.)、蒜( Allium sativum L.)等单子叶植物( monocotyledons )的根系。植物根系在土壤中分布的深度和广度常因植物的种类、生长发育的好坏、土壤条件以及人为因素的不同影响而异。根在土壤中的分布分为深根系和浅根系两类。有些植物的主根发达,向下垂直生长,深入土壤达 2~ 5m,甚至 10m 以上,某些生长在干旱沙漠的植物,如骆驼刺的根系可伸入土层达 20m 左右。这种向深处分布的根系,称深根系。一般直根系多为深根系,如大豆、蓖麻、马尾松( Pinus massoniana Lamb. )等;而另一些植物的主根不发达,不定根或侧根较主根发达,或主根形成后不久,即从胚轴基部发生几条不定根,以后在分蘖节上继续产生不定根,