根的作用有哪些?
根,是植物吸收水和营养成分的主要器官。 它的作用主要表现在以下几个方面: 第一、储存水分和营养。 第二、供给植物生命活动所需要的水分与营养物质。 第三、排除植物体内的代谢废物及有害物质。 第四、抵抗来自外界的不良影响,维持植物的生存环境。 当然,作为主要的吸水器官,根还要承担运输功能,这一点类似动物的运动系统。将根所吸收的水和无机盐通过输导组织输送到茎叶,同时将体内合成的有机物,如淀粉、蛋白质等运送各个部位供细胞使用。 在整个吸收过程中,根需要识别不同溶解在水中的无机离子,并进行单独的回收利用;还需要区分可溶性物质和颗粒状物质,以实现对它们的分类收集。这就像我们人类喝下一大桶矿泉水之后,要分辨出其中的锌、铜、铁等矿物质,将其分别排出体外。
对于根来说,选择性地吸收矿物元素是十分关键的问题。其中,阳离子中的钙、镁、钾、钠最为重要。它们是植物细胞内大量存在的阳离子,也是植物生长发育所需的重要元素。 而阴离子中,氯离子的含量最多,其次为硫酸根和硝酸根。
在工业上,经常通过向土壤中施加含有上述各种离子的化合物的方法来满足植物的生长需求。 目前,随着分子生物学的发展,科学家已经能够从基因水平上更好地了解植物对矿质元素的吸收机制。他们发现,这些差异主要存在于根毛等表皮细胞的细胞膜上,或者位于细胞内部的液泡中。
还有部分学者认为,矿质元素的吸收可能与维生素有关。比如,缺乏维生素B可能会导致植株对锌的吸收降低,而维生素E可能参与了磷素的细胞吸收。
吸收作用
根最主要的功能是吸收功能。根毛是根毛区(根的表皮细胞向外突出,形似根毛,其实是单细胞毛状突出物,称为根毛)表皮细胞延长形成的管状、单细胞或多细胞的具有吸收作用的突起,每平方毫米有200-300万条之多,比表面积大,是根吸收水分和无机盐的主要场所。
地上部所需要的水分与无机盐由根从土壤中吸收后,通过根的木质部的导管向上运输。根细胞对矿质元素的吸收过程是选择性的主动运输过程,需要根细胞提供能量,主要在有根毛的根部进行。不同植物或同种植物的不同品种,对不同元素的吸收量和吸收效率各有差异。根的吸收功能的强弱受土壤温度、通气性、水分含量和pH等因素影响,并与地上部分的蒸腾作用密切相关,当蒸腾作用旺盛时,吸收作用也强。
固着作用
根系扎入土壤中,把植物固定在土壤里,使茎和叶能更好地接受光照并正常地生长和结果。因此,根系的发达程度及入土深度与土壤的通气性、透气性有密切关系,并与地上部分的大小有一定比例。根还有贮藏营养物质和繁殖的作用,如萝卜、甘薯、菊花。
一般植物根系发达,根和地上部分的干重比值大于1。植物体内水分和无机盐的运输等生理活动,主要是通过根、茎、叶内的维管束来完成。维管束由木质部和韧皮部组成。木质部内有导管和管胞,主要起运输水分和无机盐的作用;韧皮部有筛管和伴胞,主要往地上部分运送光合作用的有机产物。
贮藏作用
根系对植物生长的另一个主要作用就是吸收土壤中的矿物质和水分。根的表皮有很多根毛,根毛细胞长,表皮薄,细胞内有大型液泡,有利于根的吸收。根系吸收的水分、矿物质等由木质部内的导管向上输送到茎、叶等部位。
根还有繁殖(比如兰花、吊兰等)、贮藏(如萝卜、甘薯、芍药等)作用。根内的养分是由茎叶制造以后通过根内的筛管运来的。在贮藏过程中,根也在不断地消耗养分。所以同化根(贮藏根)也要求有一定的地上部分。