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词条
释义 gen
根(卷名:农业)
root
  种子植物的营养器官。通常生长于地面下,有固着、吸收、运输、贮藏、合成和繁殖等功能。能将植物体固着于地上,并从土壤中吸收水分和溶解于水中的无机营养元素,又可贮藏有机营养物质;还能产生不定芽,进行营养繁殖;有的可合成氨基酸和生物碱等化合物。根系直接影响植物地上部的生长发育,对改良土壤团粒结构提高土壤肥力有一定作用,同时可影响土壤中根际微生物的活动,改变土壤的化学性状。如豆科植物的根部常与根瘤菌 (Rhizobium)共生,形成根瘤,能固氮增肥。油菜、玉米等的根部常与真菌共生,形成菌根,可增加根的吸收和运输功能。
  类型与根系   根一般由主根和侧根组成。从种子胚根发育而成的第一条根称为主根,也称初生根。主根上长出的支根称侧根。侧根和侧根上长出的各级侧根,统称为次生根。主根和侧根的生长有一定的位置称为定根,从茎、叶或愈伤组织上长出的根无一定位置,称不定根。种子中的胚根和直接从胚轴上生出的不定根,依靠贮藏的养料而发生,称为种子根。
  根系是一株植物根的总体。凡具有明显的主根与侧根,由此而形成的根系称直根系。如棉、大豆和油菜等大多数双子叶植物的根系。如主根不发达或停止发育,由茎的基部节上长出粗细相似的不定根所形成的根系称须根系。如稻、小麦和玉米等许多单子叶植物的根系。根系的分布受土壤性质、水位、耕作和遗传特性等影响,有深根系和浅根系之分。
  形态和结构   根的顶端称根尖,呈圆锥状,后部密生根毛。根毛与土壤紧密接触,吸收土壤中水分和溶解于水中的矿物质。根尖不断向前伸长,深入土壤。
  自根尖顶端到生根毛的部分可分为根冠、分生区、伸长区和成熟区(根毛区)4个部分(图1)。根冠呈帽状,套在分生区外方,细胞大而壁薄、排列疏松,外壁能分泌粘液,有利于根尖在土壤中向前伸展,对根尖起保护作用。分生区的分生组织,能不断进行细胞分裂,产生新的细胞。伸长区的细胞能延伸,使根伸长。这部分细胞自下而上逐渐分化成各种组织。成熟区的细胞伸长基本停止,密被根毛。由顶端分生组织形成的初生组织已分化成熟。成熟区最外层为表皮,通常由一层长方形、排列较整齐的表皮细胞所组成。一部分表皮细胞的外壁向外突出延伸形成根毛。根毛的细胞壁薄,与土壤接触面大,易从土壤吸收水分和矿质营养。表皮下为皮层,由多层排列疏松的薄壁细胞组成,细胞有明显间隙。皮层的最外一层细胞称外皮层,当表皮被破坏时能代替表皮起保护作用;皮层的最内一层细胞称内皮层,排列整齐、致密,细胞壁常呈带状加厚,称凯氏带,具有控制细胞液通过的作用。位于木质部束处的内皮层细胞,仍保持薄壁,称通道细胞,可使皮层细胞与维管柱间的物质进行交流。内皮层之内为维管柱,也称中柱,维管柱与内皮层间有中柱鞘,通常为一层细胞,也有两层至多层的,能长期保持分生能力。束间形成层、木栓形成层、不定芽、侧根和不定根都可由中柱鞘细胞产生。中柱鞘之内为初生维管组织,其主要成分为初生木质部和初生韧皮部,木质部将根部吸收的水分和矿物质输送到植物体各部分,韧皮部则将叶内制造的养料输送至植株各个器官组织。初生木质部由外向内分化成熟,称外始式。近中柱鞘处最早成熟的初生木质部,称原生木质部,它由管腔较小的环纹或螺纹导管组成。向中心的部分成熟较迟,由管腔较大的梯纹、网纹或孔纹等导管所组成,称后生木质部。整个初生木质部的轮廓呈辐射状,原生木质部则构成脊(图2)。不同植物初生木质部脊的数目也不相同,可分为二原型(如油菜)、三原型(如豌豆)、四原型(如棉)、五原型(如茶)、六原型(如葱)及多原型(如小麦)等。初生韧皮部的发育成熟方式也是外始式,原生韧皮部在外方,后生韧皮部在内方。初生韧皮部束与初生木质部束相间排列,两者数目相等。有些植物的维管柱中央具有薄壁细胞组成的髓,有的髓部细胞后期常木化加厚成厚壁组织。侧根发生于中柱鞘,其位置与初生木质部脊数有密切关系。一般在二原型的根中,侧根发生于韧皮部与木质部之间;三原型、四原型、五原型的根中,侧根的位置对准着木质部;多原型的根中则对准着韧皮部(图 3)。根外方侧根的位置和排列行数和内部情况相一致。在生产上,如移栽时按侧根的位置进行定向栽植,有利于根系的发育。中耕、施肥和假植等措施都能促进侧根的发生。
  


  木本植物和双子叶草本植物的初生结构形成后,在初生韧皮部与初生木质部之间,保留一层具有分裂能力的细胞进行分裂活动,称为维管形成层,可向外形成次生韧皮部,向内形成次生木质部。同时,中柱鞘薄壁细胞也恢复分裂能力,转化为木栓形成层。木栓形成层细胞向外形成木栓层,向内形成栓内层,合称周皮。周皮是一种次生保护组织。由维管形成层和木栓形成层形成的一切结构称为次生结构(图 4)。随着次生结构的不断形成,根就逐渐加粗。单子叶植物的根没有形成层和木栓形成层,因此没有次生结构。单子叶植物根的中央大都保持着薄壁细胞的髓部,但有少数植物为后生木质部导管所充满,无髓部存在。植物根中次生木质部导管的数量因环境而变异,在温度较高和干旱的环境下,导管数多而口径较小,如栽培在20~25℃温度条件下的小麦,其导管数量较生长在8~10℃的多1/2以上。


  根的变态   有些植物的根由于长时期适应某些环境的结果,在形态和功能上发生一定的变化,形成不同的变态根。但内部结构仍基本一致,只是各部分的比例有所差异。
  肥大肉质直根   如萝卜、胡萝卜和甜菜。萝卜的肉质直根,除由形成层产生的次生结构外,木质部的某些薄壁细胞能进行分裂活动,转化为次生形成层,又称副形成层或额外形成层,它和正常的形成层一样,向外产生韧皮部,向内产生木质部,这种结构称为三生结构。在萝卜根的次生木质部和三生木质部中有大量的木薄壁细胞,贮藏着大量的水分和养料,可供食用。胡萝卜的肉质直根中,主要结构为次生韧皮部,而次生木质部仅占肉质直根的一小部分。在发达的韧皮薄壁组织中含有丰富的营养物质。甜菜根的额外形成层排列规则,形成的三生维管束呈轮状排列,轮数愈多则束间的薄壁细胞愈发达,产量和含糖量也就愈高。
  块根   较典型的如甘薯、木薯的块根。在生长稍后阶段,不定根的初生木质部薄壁细胞转化为次生形成层,向外分裂,产生三生韧皮部,含有许多薄壁细胞和乳汁管;向内分裂,产生三生木质部。这一生长过程称异常生长。初生木质部多的品种,其次生形成层较发达,三生结构增多,块根的产量也高(图5)。块根的膨大增粗是形成层和次生形成层不断分裂、分化的结果。土壤的结构、气温、水分、通风及光照等都能影响块根的膨大。


  此外,热带的兰科植物具有气生根,附生于树干或其他物体上,从空气中吸收水分加以利用。玉米、榕树的支持根能支持植株,并有一定的吸收作用。列当、菟丝子的寄生根侵入寄主组织吸取有机养料,称为吸器。这些都是适应不同生活环境所形成的变态根。
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更新时间:2024/7/1 5:52:11