科学视点

植物根系知多少?

根是种子植物的六大器官之一,通常位于地表之下,它不仅能为植物地上部分提供支撑,还能从土壤中吸收水分和养分等满足自身生长,它是植物重要的营养器官。

根可细分为主根、侧根和不定根三种类型。主根是由胚根发育而来,种子发芽时,胚根首先突破种皮,之后生长发育成为主根。主根生长一段时间后产生分枝,这些分枝不断生长形成侧根,侧根在形态上比主根更细,同时在侧根上又能产生出新的分枝,最终就会形成一个结构复杂的根系。这种由主根和侧根组成的根系被称为主根系,大多数裸子植物与双子叶植物都是主根系(如松树、花生等)。

另一些植物的根没有主根和侧根的明显区别,如大多数单子叶植物(如玉米等)的根系是由一群直径大致相等的根组成,它不像直根系植物的根从主根上发出,这类植物的根是由茎的基部长出的,这种根系被称为须根系。同时,我们把这些发生位置不固定,从茎、叶、老根等部位发生的根称为不定根。须根系主要是由不定根组成。

科学研究发现,根系作为连接植物地上部分和土壤的桥梁,在植物生长过程中不仅会从土壤中吸收养分,同时也会向周围环境中释放大量的有机化合物,包括糖类、蛋白质、粘液、细胞碎片等,这些由植物根系向周围环境分泌的有机物被统称为根系分泌物。根系分泌物种类繁多,据估计,仅一种植物的根系分泌物就可能达到200种以上。当然,不同植物的根系分泌物的在种类和数量上也会有所不同。根系分泌物被释放到周围的环境介质中以后,会在植物和根际环境之间形成一个物质、能量和信息交换十分活跃的区域。这些物质、能量和信息交流的过程对植物的生长、土壤性质以及土壤微生物的种群及活性有着一定的调控作用。

例如,根系分泌物中含有质子和无机离子,这些成分可以调节根际土壤酸碱度等,进而影响营养元素在根际环境中的有效性,影响植物对这些养分的吸收效率。另外,有研究表明,根际土壤中以及根表面的微生物种类和种群密度都明显高于非根际土壤,这可能是因为根系分泌的有机物,为某些种类的微生物提供了养料,从而促进了它们的生长和繁殖。由此可见,根系分泌物与其周围环境之间的关系十分密切,它们之间的相互作用对地下生态系统的结构和功能有着非常重要的意义,很多方向都值得进一步的研究。


微信图片_20180628014711.jpg

  官方微信