根,除少数气生者外,一般是植物体生长在地面下的营养器官,土壤内的水和矿质通过根进入植株的各个部分。它的顶端能无限地向下生长,并能发生侧向的支根(侧根),形成庞大的根系(root system),有利于植物体的固着、吸收等作用,这也使植物体的地上部分能完善地生长,达到枝叶繁茂、花果累累。根系能控制泥沙的移动,因此,具有固定流沙、保护堤岸和防止水土流失的作用。
一、根的生理功能和经济利用
根是植物适应陆上生活在进化中逐渐形成的器官,它具有吸收、固着、输导、合成、储藏和繁殖等功能。
根的主要功能是吸收作用,它吸收土壤中的水、二氧化碳和无机盐类。植物体内所需要的物质,除一部分由叶和幼嫩的茎自空气中吸收外,大部分都是由根自土壤中取得。水为植物所必需,因为它是原生质组成的成分之一,是制造有机物的原料,是细胞膨压的维持者,是植物体内一切生理活动所必需。周围环境中水的情况,影响着植物的形态、结构和分布。二氧化碳是光合作用的原料,除去叶从空气中吸收二氧化碳外,根也从土壤中吸收溶解状态的二氧化碳或碳酸盐,以供植物光合作用的需要。无机盐类是植物生活所不可缺的,例如硫酸盐、硝酸盐、磷酸盐以及钾、钙、镁等离子,它们溶于水,随水分一起被根吸收。
根的另一功能是固着和支持作用。可以想像,庞大的地上部分,加上风、雨、冰、雪的侵袭,而高大的树木却能巍然屹立,这就是由于植物体具有反复分枝,深入土壤的庞大根系,以及根内牢固的机械组织和维管组织的共同作用。
根的另一功能是输导作用。由根毛、表皮吸收的水分和无机盐,通过根的维管组织输送到枝,而叶所制造的有机养料经过茎输送到根,再经根的维管组织输送到根的各部分,以维持根的生长和生活的需要。
根还有合成的功能。据研究,在根中能合成蛋白质所必需的多种氨基酸,合成后,能很快地运至生长的部分,用来构成蛋白质,作为形成新细胞的材料。科学研究中,也证明根能形成生长激素和植物碱,这些生长激素和植物碱对植物地上部分的生长、发育有着较大的影响。
此外,根还有储藏和繁殖的功能。根内的薄壁组织一般较发达,常为物质贮藏之所。不少植物的根能产生不定芽,有些植物的根,在伤口处更易形成不定芽,在营养繁殖中的根扦插和造林中的森林更新,常加以利用。
根作为吸收、固着、输导、储藏等器官,反映了它的结构与功能的密切联系,这将在以下的各节中加以叙述。
根有多种用途,它可以食用、药用和作工业原料。甘薯(Ipomoea batatas)、木薯(Manihot esculenta)、胡萝卜、萝卜、甜莱等皆可食用,部分也可作饲料。人参(Panax schinseng)、大黄、当归、甘草、乌头、龙胆、吐根(Cephaelis ipecacuanha)等可供药用。甜菜可作制糖原料,甘薯可制淀粉和酒精。某些乔木或藤本植物的老根,如枣、杜鹃、苹果、葡萄、青风藤等的根,可雕制成或扭曲加工成树根造型的工艺美术品。在自然界中,根有保护坡地、堤岸和防止水土流失的作用。