根的结构和功能 、形态与类型
根是种子植物在长期适应陆地生活过程中形成的地下营养器官。正常的根外形为圆柱形,由于生长在土壤中受土壤压力的影响,形成为各种弯曲的形态。根没有节和节间的分化,没有一定生长位置的芽,不能产生叶,但能产生侧根。正常的根生长在土壤中,也有生长在水中或暴露在空气中的变态根。
1.根的功能
根具有如下生理功能:
1.1根的吸收功能 根的主要功能是吸收作用,它能吸收土壤中的水分、无机盐类和 CO2 。植物体生长发育所需要的各种营养物质,除少部分可通过叶片、幼嫩枝条和茎吸收外,大部分都要通过根系从土壤中吸收,根系是植物的主要吸收器官。
1.2根的分泌功能 有些植物的根系能分泌有机和无机化合物,以液态或气态的形式排人土壤。根系分泌物有利于溶解土壤养分,或者有利于土壤微生物的活动以加速土壤养分的转化,改善土壤结构,提高养分的有效性。
1.3根的固着和支持作用 园林树木庞大的地上部分,能抵御风、雨、冰、雪、雹等灾害的侵袭,就是由于植物发达的、深人土壤的庞大根系所起的固定与支持作用,根内牢固的机械组织和维管组织是根系固着和支持作用的基础。如大树移栽过程中根系受到了严重的伤害,保留的部分根系与移栽地土壤的结合度差,容易松动,栽植后需相当时间才能恢复。因此,栽植后对树体的支撑和固定是必不可少的。
1.4根的输导和合成功能 由根毛吸收的水分和无机盐,通过根的维管组织输送到茎、叶,而叶制造的有机养料经过茎输送到根,以维持根系的生长和生活的需要。根也可以利用其吸收和输导的各种原料合成某些物质,如合成蛋白质所必需的多种氨基酸、生长激素和植物碱等。
1.5根的贮藏和繁殖功能 许多园林植物的根内具有发达的薄壁组织,是贮藏有机和无机营养物质的重要器官。特别是秋冬季节,树木在落叶前后将叶片合成的有机养分大量地向地下转运,贮藏到根系中,翌年早春又向上回流到枝条,供应树木早期生长所需要的养分。植物的根还具有较强的繁殖能力,根部能产生不定芽形成新的植株。
2.根的来源及类型
根最早来源于种子的胚根,种子萌发时,胚根最先突破种皮向外生长形成主根。主根生长到一定长度时,在一定部位从内部生出许多侧向支根,称为侧根。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。主根和侧根都来源于胚根,其生长位置相对固定,称为定根。除此之外,许多植物还可以从茎、叶、老根或胚轴上长出根,这些根发生的位置不固定,称为不定根。不定根同样也能产生侧根。在园林植物栽培上,可利用植物产生不定根的特性进行扦插、压条、组织培养等营养繁殖。
除正常结构根之外,有些植物的根在形态和功能上发生了可遗传的变态根。如大丽花的根能贮藏大量营养;榕树生长在近地面上的板状支持根;常春藤茎上由不定根产生的攀缘根;水松、红树等垂直生长出地面的呼吸根;菟丝子深入寄主组织的寄生根等。支持根、攀援根、呼吸根露在地面故又称为气生根。
3.根系构成及类型
3.1根系的构成一株植物所有根的总体称为根系。植物的根系通常由主根、侧根、须根构成。从主根上产生的各级较粗大的分支称为侧根,在侧根上形成的较细分支称为须根。主根和侧根构成根系的主要骨架,又叫骨干根。须根是根系最活跃的部分,主要起吸收、合成、分泌和输导的功能。
3.2根系的类型根据植物根系的形态,根系分为直根系和须根系两种类型(图2-7)。
有明显的主侧根之分的根系叫直根系,多数双子叶植物和裸子植物的根系属于直根系,如松柏、杨柳等。主根不发育或早期就停止生长,由茎的基部或由胚轴上产生许多粗细长短相似,主根与侧根区分不明显或全部由不定根组成的叫须根系,单子叶植物中的根系属于此种类型,如竹、百合、棕榈等。
园林植物根系根据发生及其来源,主要分为三大类型:
实生根系 种子实生繁殖和用实生砧木嫁接繁殖的树木根系为实生根系。它的特点是:一般主根发达,根系较深,生理年龄较轻,生活力强,对外界环境有较强的适应能力。实生根系个体间的差异比无性繁殖的根系大,在嫁接的情况下还受地上部分接穗品质的影响。
茎源根系 由茎、枝或芽发出的根系,如扦插、压条、埋干等繁殖苗的根系。它来源于母体茎、枝形成层和维管束组织形成的根原始体生长出的不定根,称为茎源根系。其特点是主根不明显,根系较浅,生理年龄较老,生活力较弱,但是个体间的差异较小。
根蘖根系 有些树木,如枣、香樁、石榴、樱桃等形成的根葉苗,或用根插形成的独立植株所具有的根系称为根葉根系。它是母株根系皮层薄壁组织不定芽长成独立植株后的根系,是母株根系的一部分。根蘖根系的特点与茎源根系相似。