植物的根系一切都是为了适应环境

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根系，是对一株植物全部根的总称。植物生长初期，根系的结构非常简单，只有单一的根径直向土壤中生长，但很快有无数的分枝侧根长了出来。这些分枝侧根不断向四周延伸，让根系变得极为复杂。植物的根千姿百态，五花八门，有的很长，有的很短；有的很粗大，有的则很细小。如果把所有植物的根都来一一研究，工作量实在太过庞大了。因此，人们根据外形特征，将植物的根大致分为两种基本类型：直根系和须根系。

植物根系（网络图片）

有的植物有着非常发达、明显的主根，主根极易与侧根相区别，而且它们深入到土壤中所起到的作用是不一样的。这种由主根及其各级侧根组成的根系就被称为直根系，是双子叶植物和裸子植物所特有的。而有的植物的根包含了一个大的集群，由许多部分和分支构成，而且这些部分和分支级别相同，重要程度基本上一致。这种根的外表是一簇簇、一丛丛的，被称为不定根。这种根系被称为须根系，是单子叶植物所特有的。须根系的每一条根都没有直根系的主根那么深，力量也非常小，但数量众多，弥补了力量不足的缺陷。这一区别可以看出，即使在黑暗的泥土里，双子叶植物和单子叶植物也会采用不同的方式安排它们的一部分。当然，这种法则有许多例外。某些双子叶植物，例如甜瓜在萌发时，会失去原本的主根，并用须根代替。一些单子叶植物，例如百合和郁金香也有一些主根，只是后来变成了须根。

地球上的植物大致可以分为裸子植物、被子植物、苔藓植物、蕨类植物和藻类植物等。这其中只有裸子植物和被子植物有可能长出真正的主根。种子萌发后，胚根是最早出现的器官，它突破种皮深入到泥土中，将植物幼苗固定住，之后逐渐发育成幼苗的主根。主根生长到一定长度后，在一定部分的侧面形成许多分枝，分枝上再形成更多的分枝，这些分枝就称为侧根。不过，和很多裸子植物、双子叶植物不同，单子叶植物的胚根在植物长大后，所形成的主根生存期非常短，在入土后不久便停止生长，转而长出许多不定根和侧根。也就是从这一刻开始，单子叶植物的根在生长类型上开始发生重大转变。

蚕豆是人们非常熟悉的植物，主要生长在北半球比较温暖湿润的地方。当它发芽的时候，会长出一条白色条状的根。这条根不断向下生长，就会形成主根。由于蚕豆植株并不高，生长的地方雨水又比较充足，因此蚕豆的主根并不太长，反而有些短粗。

和蚕豆类似，黄豆芽、绿豆芽在萌发时，也会长出许多白色的物质，那就是它们的主根。你可以取一些黄豆、绿豆，将它们掩埋在花盆里松软的泥土中，然后用水将泥土浇透。一段时间，花盆里会长出柔弱的植株。这时，你将它们轻轻地从土里拔出，就会发现许多粗壮的根。这些根就是我们经常吃的脆嫩的豆芽。

豆芽（网络图片，若侵权联系删除）

一般来说，根的发育与茎的发育成正比。因此，橡树、榆树、枫树和山毛榉，以及我们土地上的所有森林树木，都有结实、深邃的根，以便支撑高大的地上部分，抵挡迎面而来的狂风暴雨，或是防止枝干太过沉重而下陷到泥土中。

橡树是一种高大的常绿乔木，是世界上所有开花植物中最为庞大的，遮天蔽日的树冠仿佛是巨大的华盖挡住了它周围所有树木的阳光。排水良好的土壤有利于高大树木的生长，但不太利于它们将自己牢牢固定住，尤其是在经常出现狂风的地区，很容易被吹倒。橡树尽管也生活在这样的环境下，但它没有被吹倒的危险，因为它的根足够庞大和强壮。它的根扎得很深，紧紧地抓住土地，迎着狂风挺立着，似乎是在向狂风暴雨宣战，让它们来得更猛烈一些。狂风暴雨径直向橡树扑来，无情地撕扯着橡树的树叶，让它的枝干仿佛喝醉酒一般前后左右四处摇晃。尽管橡树巨大的身躯在狂风中摇摆着，但它不会轻易被击败，更不会屈服。它的根和泥土结合得更紧密了，仿佛真的像诗人舒伯特所说的那样是风暴使橡树的根扎得更深。

橡树发达的根（网络图片）

我们如果不仅仅把树的根系当作一个整体进行考虑，而是考虑根的深度和在土壤中的扩展程度，那么不同树种的特征差异将非常大。比如，许多针叶树种根系比较浅，很容易被狂风暴雨连根拔起。然而，我们要知道的是被拔起的根只是整个根系的一小部分，整个根系在侧面展开的范围要远远大于树冠。因此，在某种意义上说，树下面和树周围所拥有的“空间”都被它的根系所占据，只是植物种类丰富、植被茂密的土壤中不同根系的竞争更为激烈和复杂一些，对于这一点我们将在本章最后进行讲解。

当然，除了那些地下、地上部分比例差不多的植物外，也有一部分植物的根和身体其他部分不成比例。这些植物主要是一些幼小的植物，它们通常有着非常发达的主根，这在其他许多植物中是找不到的。相较于地上部分，它们的主根发育得十分充分，远远超过了茎、叶等其他器官。比如，人们日常食用的萝卜，它的根是由主根变态发育而来的，是整个植株的主体，一般不分枝，仅有一些细小须状的侧根。这类根一般都储藏有大量的营养物质。

紫花苜蓿是一种多年生的双子叶植物，能长到一米高，十分弱小纤细，但它的根十分庞大，能深入地下三米。芒柄花是一种非常顽固的杂草，在田间地头十分常见，它的茎十分纤细，只有约三十厘米高，但是它的根扎得很深，因而拥有了极其顽强的生命力，即使农民们一次又一次的将它锄掉，它还会悄无声息地再次长出来，和农作物争夺养料。可能正是因为它和农民们一次次作对，给农民们的工作带来巨大的阻碍，它的名声一直不太好。

骆驼刺是一种非常耐旱的植物，茎上长着剌状的很坚硬的小绿叶，因而得名。在一望无际的沙漠和戈壁滩上，一簇一簇的骆驼刺在灼热的阳光下顽强地活着，并不断地扩大自己的生存范围。由于干旱缺水，骆驼刺尽量使地面部分长得矮小，以减少水分蒸发，同时将庞大的根系深深扎入地下。它的根深入地下二十多米，不断寻找和吸收珍贵的水分。如果老天仁慈，春天的时候雨水比较充足，骆驼刺庞大的根系会吸足水分，就像刚刚从沙漠中逃离的人大口大口地饮水，恨不得将胃撑爆一般。之后，它就能够安稳地度过一整年。与骆驼刺类似的，还有生活在沙漠地区高大的仙人掌。

骆驼刺的根（网络图片）

对植物来说，粗壮、深邃的主根可以让它无视风雨，安稳地度过一生。但有时，它也会遭遇一些尴尬。假设，有一颗树必须要移植，它长长的、粗大的主根会使操作变得非常困难和危险。人们首先要挖很深的坑以便将它的根拔出来，然后才能够移植它。这个过程中，人们必须非常小心，不能破坏主根，因为它是唯一的，而且如果它在移植后没有恢复过来，这棵树就会死亡。现在，如果这棵树只有侧根，而且这些侧根不在地下很深处，那么事情就好办了，它可以毫不费力地被连根拔起。如果被连根拔起，它就有许多根保持完整，足以保证移植成功。

这样的设想是可以实现的。我们很容易剥夺这棵树的主根，迫使它长出一束束等长的侧根。这样的根仍属于直根系，虽然被分成了很多束，长度也不大，拥有很多类似须根系的特点，但它在形式上和须根系不同，并不是我们在单子叶植物中看到的那样。

橡树幼苗在移植之前，要在苗圃里待十年或更长的时间，以便长出让它在移植后能够存活下来的根。如果你有幸到橡树苗圃参观过，会发现一个奇特的现象，那就是橡子在播种两年后，铁锹仍被深深埋入土壤中。种植人员这样做，其实是为了方便切断它的主根，否则主根会变得十分粗壮结实，不利于移植。主根被切除后，根的残余部分会在水平方向生长延伸，但长得不深。

还有一种办法可以在不伤害主根的情况下达到同样的目的。人们可以在苗圃土壤下一定深度铺一层瓷砖。这样，主根到达这一屏障之前可以增加它的长度，但达到这里就被迫停止向下生长，并无法在横向产生分枝。这样，当时机成熟时，人们也可以轻松将橡树幼苗从泥土中挖出来。

我们洋洋洒洒说了这么多和主根有关的内容，实际上主根最大的作用就是固定和支撑植物。相比较而言，侧根没有主根那么强壮，但在土壤中延伸的范围非常广泛，就像巨大的蜘蛛网一般，比如木本植物的根系延伸直径可达十多米；草本植物的根系伸延直径略小一些，但也能达到八米，比如南瓜。如此大范围扎根泥土中，让侧根能够充分吸取其中的水分和无机盐，帮助植物生长。在前面，我们讲过根最活跃的部分——根尖，其实说的就是侧根的最末端。

繁密的侧根（网络图片）

银杏树是非常古老的裸子植物，但它的根和橡树的一样，也非常庞大和深邃。比如，树龄超过三千年的古银杏，树根垂直分布可超过二十米，水平分布超过五百米。当然，大部分银杏树龄较小，根的深度和广度没有那么大，但也同样惊人。

银杏树属于深根系树种，主根粗壮发达，一般深一点五米以上，而侧根也很粗壮，向侧方伸展的宽度一般在树冠半径的两倍左右。由于银杏特别喜欢肥沃的土质，它的侧根经常会穿过十几米，甚至几十米的距离，直达猪栏、厕所等能带来矿物质的地方。

不过，虽然正值壮年的银杏树的根系水平伸展幅度很大，但大部分根系都仍然集中分布在距离主根五到八米的范围内。通常，在离树干四米以外，银杏树的细细的侧根开始增多，到九米以外，又会明显减少，仿佛侧根与主根之间是一种若即若离的关系。发达的主根和侧根让银杏树就像橡树那样，具有很强的抗风力。

法国梧桐、柳树和银杏都长有发达根系的树种，但它们在面对同一场超级台风时，经常是法国梧桐被成片刮倒，柳树也几乎无一幸免，但树龄相同的银杏却依然昂首挺立，很少被连根拔起。

上面刚提到一个名词“深根性”，顾名思义，是说这种植物的根扎入土壤里比较深。那么与之相对的，就有一个“浅根系”。浅根植物的根系多分布在二十到四十厘米的土壤表层中，比如刺槐、臭冷杉、红松、菊花、麦冬、百合等。这些植物有的拥有主根，有的没有主根，但都有大量侧根，这些侧根能够从土地表层获取充分养料和水分，因此不需要向土壤深处生长。另外，即使是深根系树种，在雨水、养料充足的亚热带环境下，也会逐渐变成以浅根系为主的生存状态。

加州红杉是目前世界上最高大的植物，能长到九十米高，相当于三十层楼的高度，但它却是典型的浅根系植物。对此，有人可能会想：遭遇狂风暴雨时，加州红杉是不是很容易被连根拔起？其实，加州红杉有自己的生存之道。加州红杉总是成片生活在一起，形成一大片森林。在地下，它们的根紧密地连接在一起，形成一片庞大的根网，面积可达数万平方米，除非狂风暴雨能够将整块地皮掀起，否则加州红杉很难倒下一棵。由于不必扎根太深，加州红杉就将用来扎根的能量供给茎，让茎向上生长。另外，浅根还有一个好处，方便它们快速、大量吸收地表丰富的水分、养分，这也是加州红杉长得特别高大的一个原因。

加州红杉（网络图片）

对于裸子植物或双子叶植物来说，它们的侧根是从主根上长出来的。当侧根开始萌发的时候，维管柱最外层的中柱鞘的某些细胞就会开始大量分裂，使得细胞层数不断增加，从而产生向外突起的新的组织，成为侧根的基础。之后，根冠、顶端分生组织等逐步形成，最终形成完整的侧根。这类侧根称为一级侧根或次生根。那些一级侧根上生出的侧根则称为二级侧根。

我们可以看出，主根和侧根之间有着密切的联系。当主根切断时，能够促进侧根的产生和生长，保证植株根系发育旺盛，从而促进整个植株更好地生长，就像我们在上面培育橡树幼苗时所说的那样。另外，在同一植物中，侧根发生基本上集中在一定部位上，因此它和主根一样，也属于定根。

须根系是和直根系不同的根系类型，它没有非常明显的主根，但有很多不定根，不定根上还有很多细小的侧根。这些不定根是从单子叶植物的茎节上生长出来的，而且越向上的茎节上长出的根越粗，数量也越多。

玉米、小麦、水稻是常见的单子叶植物，它们的根就很难分出主次来，看起来就像是白胡子老头的胡须，粗细、长短都差不多。这样的根是怎样形成的呢？我们以水稻为例。当水稻的种子发芽时，会同时长出胚芽和胚根。随着种子继续萌发，稻苗的叶子开始显露。此时，胚根也扎入泥土中，成为了约四厘米长的主根。不久之后，水稻幼苗上长出了茎节，并且出现了很多细小的不定根，而主根开始退化、死亡。这些不定根深入土里后，首先进行横向发展，然后伸入土壤下层，迅速向下发展，最终形成水稻的须根系。由于生长环境中，水是十分充足的，水稻的根没必要根扎入地底太深，根系主要集中在二十厘米以内的耕作层内，占总根量的百分之九十以上。

水稻的根（网络图片）

葱、蒜、百合、水仙以及各种杂草等的根系也都是须根系，它们的根也都不是老根，都是后来从茎的基部长出来的不定根，虽然不粗壮，但数量非常惊人。比如，一株成熟的黑麦草约有一千五百万条根及根的分支，总长度超过六百千米，可以附着超过零点五立方米的土壤。

单子叶植物的个头儿一般要比双子叶植物、裸子植物小一些，这似乎能够印证须根系一般要比直根系小，深入土壤的程度也更低。获知了这一点，在农业经营时就能够加以利用，将土地资源的效益达到最大化。

在农业经营活动中，有很大一部分要依赖于某些植物的根的大力开发。植物就像是一个高效、神奇的实验工厂，能够将人和动物的粪便转化为食物的原材料。一车粪便在农民的意愿下，经过这种或那种植物，比如玉米、小麦，最终变成面包。因此，这种污秽的肥料是非常有价值的，是任何东西都无法替代的，它必须被开发利用到极致，因为我们都要依靠它作为我们的食物来源，而食物是人们不能够缺少的。这种肥料让土壤变得肥沃，让植物可以茁壮成长。

通常，小麦是第一种被种植的作物。但是，由于可怜的小丛根，小麦只能利用土壤表层的肥料，剩余的肥料都被雨水溶解，并被冲刷和深入到深层的土壤中去了。的确，小麦的能力是令人钦佩的，它就像打扫桌子那样，将根部所能达到的土壤层中的所有养料都变成谷物，以至于农民将再多的小麦种子播撒到土地里，也不会有任何新的收获。但问题是，土壤表层的养料被耗尽了，而更深层的土壤中的肥料却仍然十分饱和，如果不加以开发利用，那无疑是巨大的浪费，十分得可惜，而这在从事农业经营活动、追求经济利益的人的眼里是绝不允许的。

那好，我们应该如何开发更深层的土壤，获取遗留在那里的剩余养料呢？玉米、大麦、燕麦、黑麦等如果紧接着小麦种植，它们根不会从土壤的最上层获取任何果实，因为它们须根系实在太过弱小了，根本无法深入到深层突然中，自然也就无法满足人们的愿望。因此，我们需要考虑种植别的植物。

紫花苜蓿是一个不错地选择，这种植物我们刚刚在前面进行过介绍，它的根就像人的手指一样粗，能够深入到地下一米、两米，甚至三米。如果有需要的话，它随时可以以牧草的形式从深层突然中收回养料，并在动物的帮助下，变成肉类、乳制品、皮毛或者劳动力。

紫花苜蓿（网络图片）

像这类将两种或多种农作物依照顺序种植，从事先准备好的土壤中获取最大可能性收益的农业经营活动，被农民们成为轮作。轮作是一种用地养地相结合的种植措施，非常合理，不仅有利于均衡利用土壤养分，有效防治病虫害，还能够改善土壤的物理和化学性状，调节土壤肥力，最终达到增产增收的目的，因此可以说是一种可持续发展的种植举措。

上面这个例子可以说明须根系和直根系之间存在着很多不同。但是，植物非常固执，它们世代相传地从这两种根系中选择其中一种，即使因为自己的选择而在某方面遭受伤害，也毫不动摇。比如，水稻的根属于须根系，风力稍微大一些，就会整片地倒地不起。但是水稻并没有因此改变根系，而是一如既往地选择须根。枫树的根属于直根系，主根扎得很深，移植时很容易受伤，但它没有因此选择容易拔出、移植的须根系，而是不改初衷，仍旧像它的祖先那样选择直根。其实，不管植物怎样选择它的根系，最终目的都是为了能够让它活下来，生长得更好，让自己的生命能够延续下去。