根的世界

很难想象，一株小麦的根，竟有7万余条，总长度达500多米。如果把所有的根毛也都连接起来，则总长度足有20余公里。当一棵玉米长到8片叶子的时候，它的根就有8000—10000条。有人曾做过这样的试验：把一株黑麦栽在一个大木箱里，到抽穗的时候，拆开箱子，洗净根上的泥土，通过精细的统计，一株黑麦的根由1400万条小根组成，其总面积为225平方米，这些小根上的根毛为150亿条，其总面积为400平方米。如果把小根一个一个地连接起来，全长是600公里，假若再加上根毛的长度，其总长就是10600公里。根，组成了一个多么惊人而庞大的地下世界。

“根深叶茂，本固枝荣。”植物之所以有如此庞大的根的世界，这与根起固定、支持植物地上部分及从土壤中吸收营养物质这两大主要功能有关。就拿从土壤中吸收水分及溶解在水中的无机盐来说，生产1吨小麦需要1500吨水；生产1吨棉花需要10000吨水；一棵玉米从它出苗到结实所消耗的水分也在200公斤以上。可见，根的吸水能力是十分大的。

不过，根的吸水实际上只发生在根尖端长满了根毛的那些部分。根毛是幼根尖端表皮细胞向外突起而产生的。根毛寿命很短，随着根的伸长，老根毛不断脱落，新根毛又补充产生。象老根的坚硬皮层和不透水的部分，只能起支持和固定的作用。

根毛纤细而柔软，细胞壁上含有不少的果胶质，使它更好地与土壤颗粒紧密结合。根毛的存在，大大地增加了根的吸收面积。象碗豆在1平方毫米的根上有根毛230条，玉米有420条。每一条根毛就象“供水站”里的“微型水泵”，在土壤中不停地吮吸着周围的水分，保证了植物生命活动的需要（图48）。

既然根与水分的关系这样密切， 那么，根在土壤中的生长与分布，自然就受到土壤中水分状况的影响。以沙漠植物为例，沙漠中的水是宝贵的，对于那些生长在沙漠中的短命植物来说，地下水深得无法利用，只有靠雨季时停留在土表中的一些雨水来维持生活。所以，它的根也只分布在土表部分；同时，这样的植物生长发育也快。有一种“短命菊”，只能活几个星期，它的种子只要稍有一点雨水就萌发生长，开花结实，赶到大旱来临之前，它的生命周期也就完成了。

相反，沙漠中有一种叫“骆驼刺”的植物，它的根却能一直钻入地下15米深处有地下水的土壤中，这样，虽然生长在灼热而干燥的沙漠里，但仍能满足植物叶面大量蒸发时对水分的需要而不致干渴而死。我国新疆沙漠中的梭梭树，垂直向下的根可深达5—10米，侧根向四周扩展10多米，有这样强大的根系，就保证了它能向较深土壤深层去吸水。

在栽培作物中，由于人们的耕作与灌溉，大大地改善了土壤条件。虽然也有一部分植物的根能深入到土壤深层，但根系中的大部分根群是在疏松的土壤表层（耕作层）中发育。象洋葱、菜豆、马铃薯、小麦等，根的深度都在2米以内。有些作物，为了便于广泛吸水，根向四周水平地伸展也很普遍，如西瓜、南瓜的根，向横的方向发展的分枝可达5米以外，至于水田中的水稻，因为它的根全部淹没在水中，根就用不着扩展到很远，一般在1米左右。

一般说来，植物地下部分所有的根统称为根系。从外形上看，根据有无明显的主根可以分为直根系和须根系。直根系即主根、侧根分明的根系结构形式，象大豆、向日葵、棉花等大多数双子叶植物都具有“直根系”这种方式。而水稻、小麦这些属于单子叶的植物，它们的主根发育不好，从它们的茎基部产生的不定根却很发达。这样，那些长短差不多，象胡须一样簇生在一起的不定根，就形成根的另一种形式——“须根系”。直根系和须根系，是植物的两种主要根系形式。

除了常见的各种各样的白色的根以外，少数生长在水中植物的根为绿色，根里面含有叶绿体可以进行光合作用，这可说是一种特殊的“光合根”（如菱角及川苔草科植物的根）。更为特别的是生长在水中的金鱼草，它茎、叶表面的细胞都可以吸收水分，所以不需要用根来吸收水分和氧气。它是一种唯一没有根的绿色开花植物。