栽培-第一章_第四节_根

第一章第四节根的生长发育规律

一、根的作用

1、固定与支撑

不定根的攀援作用（胶东卫矛、绿萝等）

2、吸收和疏导作用：水分、矿质营养和有机物质

3、贮藏作用：糖类、水分

4、合成和转化作用：合成某些特殊物质，如细胞分裂素、赤霉素等激素和其他生理活性物质，对地上部分的生长有调节作用；将氮转化成酰胺、氨基酸和蛋白质等；

5、繁殖：根蘖繁殖、根上的不定芽繁殖。刺槐可根插繁殖。

6、再生：受伤后产生愈伤组织并形成新根。

2-3mm的根，伤口愈合快，易生新根；

6-15mm的根，管理得当伤口愈合后发新根；

大于2cm的根，伤口难以恢复发新根。

银杏根系：无论小苗或大树，根切断后可迅速形成发达的侧根。切断根尖后，一般能抽生3~5根侧根，侧根的生长比较平衡，从这些侧根上又能迅速形成第二级、第三级根系。只有在土质特别疏松的条件下，才能由向下生长的粗壮根系之一，逐步形成新的替代性主根。

思考题：树木移栽和翻地的理论依据？

二、根的类型

主根：胚根发育而成.

侧根：主根上发生的粗大分枝.

粗大的主根和各级侧根构成根系的主要骨架，成为骨干根和半骨干根.

须根：侧根上发生的细根.

主根、侧根和须根构成了整个根系。

须根包括：生长根、吸收根、过渡根、输导根

根毛：不是根

根毛数量很大（因树种而异），但寿命很短（个别除外），随吸收根和生长根木栓化死亡。

一些树种如鳄梨、长山核桃、美国山核桃无根毛；一些具菌根的树种无根毛；柑橘属的个别种类，普通土壤栽培时无根毛，水培或沙培时，产生根毛。

三、根系（！）的类型与分布

（一）根系的类型

1、根据根的起源和形态分为：

直根系（tap-root system）：主根（胚根发育而来）发达，近垂直，较侧根粗壮而长，侧根向四周扩展，主根和侧根区别明显。整个根系倒圆锥形，在土层中分布较深。播种繁殖的松属、栎树都为直根系。大多数双子叶植物和部分裸子植物为直根系。

压条和扦插繁殖的苗木，没有胚根发育来的主根，但多年生长后，会有1~2条特别粗壮，类似主根的形态和功能，可视作直根系。

须根系（fibrous-root system）：主根不发达或早期停止生长，根系的每条根生长速度和直径相近，并以根颈为中心辐射扩散。主根和侧根区别不明显。整个根系呈丛生状态，一般在土层中分布较浅。

大多数单子叶植物，部分裸子植物（杉木、冷杉等）、双子叶植物（槭、水青冈等）为须根系。扦插和压条繁殖的苗木以须根系为多。

2、根据繁殖方式（根发生的类型）分为：

实生根系：实生繁殖和实生砧木嫁接的树木根系，根系来源于种子。

特点：直根系，主根发达，根系较深；生活力强，发育阶段年轻，适应性强；个体差异大；

茎源根系：扦插、压条繁殖形成的根系，根系来源于母体的茎、枝、芽。

根蘖根系：由根系皮层薄壁组织的不定芽发育成独立植株后形成的根系，来源于母体的根。

茎源根系和根蘖根系特点：须根系，主根不发达，根系分布浅；发育阶段老，个体发育较均匀；

3、根据根系在土壤中的深度划分：

（1）深根性根系：主根发达，深入土层，垂直向下生长。如马尾松、油松、香榧、核桃、苹果、银杏、香樟、泡桐等。

（2）浅根性根系：侧根发达，长度超过主根，向四周扩展，且大多分布在土壤表层。如刺槐、枫杨、枸橘、连翘、榆叶梅、梅、桃、合欢、云杉属、冷杉、杉木、洋白蜡等。

4、影响根系分布的因子：根系的深浅可塑性较大，受基因和环境影响

根系的深浅因树种而异，但受环境，特别是土壤条件的影响：

土壤疏松，地下水位低处，根系分布深。须根系也可以分布到土层深处；

土壤通透性差，地下水位高，有粘土层处，根系分布浅。直根系也会分布在地表。

长期生长于河流两岸或低湿处的植物，根系分布浅；

长期生长于干旱地区的植物，根系分布深。

（二）根在土壤中的分布

根在土壤中分布范围的大小、数量影响到树体营养、水分吸收及固着能力的强弱。

根在土壤中的分布方向不同，有水平根和垂直根之分：

水平根：沿土壤表层近平行生长；

垂直根：与土壤表层近垂直生长。

（1）水平根

a.分布深度：分布深度受内（树种）外因（地区、土壤、繁殖方式等）影响。

杉木、刺槐、梅、桃、连翘、榆叶梅的水平根分布较浅（30-40cm）；香蕉、凤梨等分布于表层—根系浅。

油松、银杏、核桃、樟树、栎树的水平根分布较深—根系深

b.分布广度：水平根的横向分布一般从第二年起，就超出树冠，一般为树冠的2-3-5倍。

在深厚肥沃的土壤中，水平根分布范围小，须根多；

c.密集范围：树冠投影外缘的内外两侧（施肥的最佳范围）。

(2)、垂直根：分枝较弱，但寿命较长。

a.分布深度：一般小于树高。一般根系深度只有树高的1/3~1/5。

入土深度受内因（树种）外因（土壤厚度及理化特性等）影响。

土壤疏松，地下水位深处，入土较深；

土壤通透性差，地下水位高，有粘土层或沙石层，入土浅；

银杏、核桃、油松垂直根发达；梅花、金银木、连翘不发达。

b.分布的密集范围：40~60cm土层内，扩展最大深度可达4~10m。

（三）、特化的根

板根：人面子、四数木、木棉、多花白头树等热带树木。

板根可以遗传吗？板根是怎么形成的？受什么影响？

板根可以遗传；

在热带雨林中龙脑香科、豆科和梧桐科中普遍存在；

表层根系和水平根发育良好的树木中形成；

土壤深度对板根发育有重要影响；土层浅的地方明显；

幼年树木中，根的形成层生长正常，几年之后，侧根上方及其与之相连一侧的主干形成层加速分裂和膨大，产生过度生长而形成板根。

气根：榕属、蝴蝶兰属

支柱根：红树、榕树

呼吸根：生长在沼泽、浅水或有季节性积水生境中的树木形成的露出水面的通气根系，能进行气体交换。如水松、红树、水杉、落羽杉、池杉等

四、根颈和菌根、根瘤

（一）根颈：

1、定义：根和茎的交接处，是地上和地下营养物质交流的通道。

2、根颈的分类：

（1）真根颈：种子下胚轴发育演化而来。

实生树具真根颈。

假根颈：由茎、根等营养器官生出的不定根演化而来。营养繁殖树具假根颈。（二）、菌根

1、定义：非致病或轻微致病的菌根真菌，侵入植物幼根与根的生活细胞而产生的共生体为菌根。植物为真菌提供碳源，真菌从土壤中获取营养提供给植物。

菌根广泛存在于自然界中。

2、分类：根据真菌菌丝在根皮组织中的位置和形态可分为：

外生菌根：松属、云杉属、冷杉属、杨属、雪松属、栗属、山核桃属等。根尖通常略变粗或成二叉分支，菌丝包围根尖形成一个外套（菌丝鞘），所以不具根毛。但菌丝代替了根毛，扩大了吸收面积，提高了树木的吸收效率。

内生菌根：外形上成肥厚增大的瘤状突起，菌丝侵入到皮层的细胞内和胞间隙中，根尖仍具根毛。柳杉属、枫香属、山茶属等少数种类。

内外兼生菌根：菌根菌的菌丝不仅包围根尖，也侵入到皮层的细胞内和胞间隙中。如桦木属、柳属、苹果、银白杨、柽柳等。

3、菌根的作用：

（1）增大了根系生理活性表面和吸收面积，提高了对水分和养分的吸收效率；

（2）分解腐殖质，分泌生长物质和酶，促进根系活动，活化树木生理机能；

（3）产生抗性物质，排除菌根周围微生物，菌鞘可以防止病原菌侵入。

（4）菌根菌吸收寄主树木中的营养，另一方面又为寄主提供营养吸收和保护作用，二者互惠互利。

4、菌根对引种驯化的重要意义：

树木引种时，由于新的栽培地点往往没有原有生境的微生物（菌根真菌等），树木失去与之共生的生长条件，严重影响成活。

广东省1974年引进加勒比松和湿地松，当年死亡、黄化者就达6万亩。经调查，死亡和生长弱的植株多没有菌根真菌共生，而在存活的植株根系都发现了菌

根的生成。接种菌根菌后次年，加勒比松的成活率就达到100%，造林成活率97.4%。

引进苗木的裸根苗。

（三）根瘤：

1、定义：土壤中的细菌（根瘤菌、放线菌等）侵入植物根内，在根上形成的瘤状突起。

固氮作用：大气中游离氮(N2)转化为氨（NH4+）

2、根瘤菌的种类

豆科植物:根瘤菌

非豆科植物：放线菌等

3、在古树复壮中的应用

五、根的习性和生长发育规律

（一）、生长习性：

1、根的生长：包括现有根系的不断伸长和是新根的产生和伸长两个组成部分；

冬季根系生长最慢的日期与土壤温度最低的日期一致，夏季根系生长最慢的日期与土壤湿度最低的日期一致。

2、向地生长（离心生长）

向地角：以直立的茎为垂线，根的生长方向与之的夹角。

向地角表示的是不同树种的根向地下钻行的程度，向地角越小，向下钻行的程度越强。

3、趋适性：根在土层中的生长方向有向适合自己生长环境延伸的趋势：如趋肥、向暖、趋疏松、趋易等。

根系会避开有石头的地方，趋向温暖、湿润、疏松的土层；会沿土壤裂隙、蚯蚓孔道起伏弯曲穿行；甚至沿石缝生长。

4、根系自疏（离心秃裸）：随树龄增长，早期形成的弱根和须根由根颈沿骨干根向尖端出现衰老死亡的现象。

5、向心更新：根系生长达到最大程度后，发生向根颈方向萌生新根的现象。更新的新根，不断地再次生长和更新，随树木的衰老，范围逐渐缩小。

（二）、树木根系的生长规律

1、树木根系的生命周期：

（1）幼年期根系生长快，超过地上部分。随树龄的增加，根系生长减缓，并与地上部分保持适当的比例关系。进入衰老期后，冠幅缩小，根系生长减弱；

（2）垂直根优先生长，水平根随冠幅而增大；其后水平根的生长超过垂直根，但水平根先于垂直根衰老。

（3）根系生长始终发生局部的自疏与更新，根幅达到最大后开始向心更新，最终随树体的衰老根系逐渐缩小。

老树/古树的吸收根大部分内移到树冠投影范围内：

老树/古树的施肥范围：冠幅内1/2~1/3处

（4）树木衰老濒于死亡时，根系仍能维持一段时间的寿命，为地上部分的萌发更新提供了可能性

2、根系的年生长周期

（1）根系在年周期中没有自然休眠。

只要满足生长条件，根系全年都可以不断生长。在外界环境恶劣时，停止或缓慢生长或被迫休眠；

冬季根系生长最慢的日期与土壤温度最低的日期一致，夏季根系生长最慢的日期与土壤湿度最低的日期一致。

（2）根系的生长高峰与地上部分器官的生长高峰交替出现。

常有2-3次生长高峰，每次高峰后伴随一次低谷出现；不同的树种一年中生长高峰的次数也不一样。

如‘金冠’苹果：第一次,3月上旬开始，4月中旬达到高峰，到开花和新稍加速生长后，转入低潮；第二次，始于6、7月底（新稍近停长到果实快长、花芽分化开始前）此期发根多、生长快、时间长，随果实发育、花芽分化进入低潮；第三次，自9月上旬到11月下旬，花芽已分化、果实已采收，地上部营养下移，促进根系又一轮生长高峰，入冬后土温下降，被迫休眠。

美国山核桃年生长高峰4-8次，油松只有2次，牡丹只有1次。

（3）地上部分和地下部分生长先后次序因树种、原产地气候而异。温带寒地的落叶树，根系先于枝条生长，而柑橘等亚热带树种，先发芽后发根。

3、日周期性：日周期性指根系生长的昼夜节律。

（1）根系每一天都在进行物质的贮藏和转化。

（2）夜间根系的生长量大。夜间地上部分转移到根系的光和产物比白天多。

生产栽培时提高昼夜温差，降低夜温，可以减少夜间呼吸消耗，促进根系茁壮生长，达到苗壮、花美、株丛紧凑的效果。

4、影响根系生长的因素;内因和外因

(1)、树体的有机养分

(2)、温度：12-26℃根系活动旺盛，扦插生根的最适温度20-25℃；苹果1-2℃，牡丹4-5℃，桃花7℃，枣树℃、柿树10℃，柑橘12℃开始活动(一般北方树种要求的土温低于南方树种)。

(3)、土壤水分与通气状况：

最适土壤含水量：田间最大持水量的60-80%

“扣水”：轻微的干旱处理以控制株高、增加花量

(4)、土壤肥力及其他（厚度、土质等）

(5)、栽培管理水平

七、根系生长的栽培管理

1、根据年龄时期制定管理措施：

幼年期：深耕、大穴，改良土壤，形成强大根系；

当根系生长旺盛影响开花时，抑制垂直根生长，采用侧施肥和浅施肥的方法，诱导水平根的发育。

青壮年期：加深耕作层、深施肥，促进下层根发育；

控制地上部分开花结实量，保证对下层根系营养物资的供应（控枝促根、控上促下）。

衰老期：更新骨干根；施有机肥，增加土壤孔隙度，促进新根发生（透气换根）。

2、根据年周期制定管理措施

春季：气温低，养分分解慢，根系刚恢复生长（第一次高峰）

松土升土温；灌水施熟肥，新根多多生；

夏季：气温高、蒸发量大（第二次高峰）

涝则排，干则灌，松土来保墒；土面覆盖防灼伤；

秋季：气温降低（第三次生长高峰）

秋根多，寿命长，深翻深施有保障。