根系的吸收與調(diào)節(jié)

根是某些植物長(zhǎng)期適應(yīng)陸上生活過(guò)程中，發(fā)展起來(lái)的一種向下生長(zhǎng)的器官。它具有吸收、輸送、貯藏、固著的功能，少數(shù)植物的根也有繁殖的作用。植物所獲得的養(yǎng)分大部分是通過(guò)根系的吸收獲得的，根部健康是作物健康的前提與保證。

一、根的類型

1.直根系植物：根系主根發(fā)達(dá)、明顯，極易與側(cè)根相區(qū)別，由這種主根及其各級(jí)側(cè)根組成的根系，稱為直根系。大多數(shù)雙子葉植物和裸子植物具有直根系。當(dāng)種子萌發(fā)時(shí)，首先突破種皮向外生長(zhǎng)，不斷垂直向下生長(zhǎng)的部分即是主根。如大家所熟悉的蠶豆，當(dāng)它發(fā)芽時(shí)，突破種皮向外伸出呈白色條狀的就是根。同樣，做蔬菜食用的，它們都有一條長(zhǎng)長(zhǎng)的白色東西，這也是根，以后就形成主根。

當(dāng)主根生長(zhǎng)到一定長(zhǎng)度后，它會(huì)產(chǎn)生一些分枝，這些分支系統(tǒng)稱為側(cè)根。在黃豆芽、綠豆芽中，有時(shí)會(huì)看到當(dāng)主根長(zhǎng)得較長(zhǎng)時(shí)，就會(huì)在主根的近末端處，有一些向側(cè)面生長(zhǎng)的分枝，形成新的側(cè)根，這就是第二級(jí)側(cè)根。當(dāng)然還可以有第三級(jí)、第四級(jí)........無(wú)窮無(wú)盡地產(chǎn)生新的側(cè)根，但作為主根只有一條，不存在第二級(jí)主根。主根的向下生長(zhǎng)是內(nèi)源激素產(chǎn)生的向下的頂端優(yōu)勢(shì)，讓主根能夠垂直向下生長(zhǎng)，此時(shí)赤霉酸和細(xì)胞分裂素及類似物質(zhì)起到關(guān)鍵作用。側(cè)根的生長(zhǎng)是主根生長(zhǎng)的延續(xù)，主根不可能無(wú)限制的生長(zhǎng)，起誘導(dǎo)作用的物質(zhì)和主根相似。

生長(zhǎng)素類：吲哚乙酸（IAA）、吲哚丁酸（IBA）、萘乙酸（NAA）；赤霉素類（GA，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)130多種）：如赤霉酸（GA3）、GA₄₊₇；細(xì)胞分裂素類：6-BA、氯吡脲（KT-30）、噻苯隆；其他：復(fù)硝酚鈉、胺鮮酯（DA-6）、蕓苔素內(nèi)酯、DCPTA、三十烷醇。

2.須根系植物：植物的須根系由許多粗細(xì)相近的不定根(由胚軸和下部的境界所產(chǎn)生的根)組成。在根系中不能明顯地區(qū)分出主根(這是由于胚根形成主根生長(zhǎng)一段時(shí)間后,停止生長(zhǎng)或生長(zhǎng)緩慢造成的)。大部分單子葉植物都為須根系。須根系的特點(diǎn)是種子萌發(fā)時(shí)所發(fā)生的主根很早退化，而由莖基部長(zhǎng)出叢生須狀的根,這些根不是來(lái)自老根,而是來(lái)自莖的基部,是后來(lái)產(chǎn)生的,稱為不定根。不定根可以產(chǎn)生分枝，如垂柳的不定根有分枝，這些分枝也稱為側(cè)根；不定根也有不分枝的，如水仙的不定根無(wú)分枝。

須根的產(chǎn)生主要受到生長(zhǎng)素類和細(xì)胞分裂素類物質(zhì)的誘導(dǎo)產(chǎn)生。生長(zhǎng)素類：吲哚乙酸（IAA）、吲哚丁酸（IBA）、萘乙酸（NAA）；赤；細(xì)胞分裂素類：6-BA、氯吡脲（KT-30）、噻苯隆；

二、影響植物根系吸收礦質(zhì)元素的因素

①土壤溫度  土壤溫度過(guò)高或過(guò)低，都會(huì)使根系吸收礦物質(zhì)的速率下降。高溫（如超過(guò)40℃）使酶鈍化，影響根部代謝，也使細(xì)胞透性加大而引起礦物質(zhì)被動(dòng)外流。溫度過(guò)低，代謝減弱，主動(dòng)吸收慢，細(xì)胞質(zhì)粘性也增大，離子進(jìn)入困難。同時(shí)，土壤中離子擴(kuò)散速率降低。

②土壤通氣狀況  根部吸收礦物質(zhì)與呼吸作用密切有關(guān)。土壤通氣好，增強(qiáng)呼吸作用和ATP的供應(yīng)，促進(jìn)根系對(duì)礦物質(zhì)的吸收。

③土壤溶液的濃度  土壤溶液的濃度在一定范圍內(nèi)增大時(shí)，根部吸收離子的量也隨之增加。但當(dāng)土壤濃度高出此范圍時(shí)，根部吸收離子的速率就不再與土壤濃度有密切關(guān)系。此乃根細(xì)胞膜上的傳遞蛋白數(shù)量有限所致。而且，土壤溶液濃度過(guò)高，土壤水勢(shì)降低，還可能造成根系吸水困難。因此，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上不宜一次施用化肥過(guò)多，否則，不僅造成浪費(fèi)，還會(huì)導(dǎo)致“燒苗”發(fā)生。

④土壤溶液的pH值  直接影響根系的生長(zhǎng)。大多數(shù)植物的根系在微酸性（pH5.5～6.5）的環(huán)境中生長(zhǎng)良好，也有些植物（如甘蔗、甜菜等）的根系適于在較為堿性的環(huán)境中生長(zhǎng)。影響土壤微生物的活動(dòng)而間接影響根系對(duì)礦質(zhì)的吸收。當(dāng)土壤偏酸（pH值較低）時(shí)，根瘤菌會(huì)死亡，固氮菌失去固氮能力。當(dāng)土壤偏堿（pH值較高）時(shí)，反硝化細(xì)菌等對(duì)農(nóng)業(yè)有害的細(xì)菌發(fā)育良好，這些都會(huì)對(duì)植物的氮素營(yíng)養(yǎng)產(chǎn)生不利影響。影響土壤中礦質(zhì)的可利用性。土壤溶液中的pH值較低時(shí)有利于巖石的風(fēng)化和K+、Mg2+、Ca2+、Mn2+等的釋放，也有利于碳酸鹽、磷酸鹽、硫酸鹽等的溶解，從而有利于根系對(duì)這些礦物質(zhì)的吸收。但pH值較低時(shí)，易引起磷、鉀、鈣、鎂等的淋失；同時(shí)引起鋁、鐵、錳等的溶解度增大，而造成毒害。相反，當(dāng)土壤溶液中pH值增高時(shí)，鐵、磷、鈣、鎂、銅、鋅等會(huì)形成不溶物，有效性降低。

⑤土壤水分含量 土壤中水分的多少影響土壤的通氣狀況、土壤溫度、土壤pH值等，從而影響到根系對(duì)礦物質(zhì)的吸收。

⑥土壤顆粒對(duì)離子的吸附 土壤顆粒表面一般都帶有負(fù)電荷，易吸附陽(yáng)離子。

⑦土壤微生物 菌根的形成可增強(qiáng)根系對(duì)礦物質(zhì)和水的吸收。固氮菌、根瘤菌等有固氮能力。而反硝化細(xì)菌則引起NO3—N損失。

⑧土壤中離子間的相互作用 溶液中某一離子的存在會(huì)影響另一離子的吸收。例如，溴的存在會(huì)使氯的吸收減少；鉀、銣和銫三者之間互相競(jìng)爭(zhēng)。