根系的吸收与调节

根是某些植物长期适应陆上生活过程中，发展起来的一种向下生长的器官。它具有吸收、输送、贮藏、固着的功能，少数植物的根也有繁殖的作用。植物所获得的养分大部分是通过根系的吸收获得的，根部健康是作物健康的前提与保证。

一、根的类型

1.直根系植物：根系主根发达、明显，极易与侧根相区别，由这种主根及其各级侧根组成的根系，称为直根系。大多数双子叶植物和裸子植物具有直根系。当种子萌发时，首先突破种皮向外生长，不断垂直向下生长的部分即是主根。如大家所熟悉的蚕豆，当它发芽时，突破种皮向外伸出呈白色条状的就是根。同样，做蔬菜食用的，它们都有一条长长的白色东西，这也是根，以后就形成主根。

当主根生长到一定长度后，它会产生一些分枝，这些分支系统称为侧根。在黄豆芽、绿豆芽中，有时会看到当主根长得较长时，就会在主根的近末端处，有一些向侧面生长的分枝，形成新的侧根，这就是第二级侧根。当然还可以有第三级、第四级........无穷无尽地产生新的侧根，但作为主根只有一条，不存在第二级主根。主根的向下生长是内源激素产生的向下的顶端优势，让主根能够垂直向下生长，此时赤霉酸和细胞分裂素及类似物质起到关键作用。侧根的生长是主根生长的延续，主根不可能无限制的生长，起诱导作用的物质和主根相似。

生长素类：吲哚乙酸（IAA）、吲哚丁酸（IBA）、萘乙酸（NAA）；赤霉素类（GA，现已发现130多种）：如赤霉酸（GA3）、GA₄₊₇；细胞分裂素类：6-BA、氯吡脲（KT-30）、噻苯隆；其他：复硝酚钠、胺鲜酯（DA-6）、芸苔素内酯、DCPTA、三十烷醇。

2.须根系植物：植物的须根系由许多粗细相近的不定根(由胚轴和下部的境界所产生的根)组成。在根系中不能明显地区分出主根(这是由于胚根形成主根生长一段时间后,停止生长或生长缓慢造成的)。大部分单子叶植物都为须根系。须根系的特点是种子萌发时所发生的主根很早退化，而由茎基部长出丛生须状的根,这些根不是来自老根,而是来自茎的基部,是后来产生的,称为不定根。不定根可以产生分枝，如垂柳的不定根有分枝，这些分枝也称为侧根；不定根也有不分枝的，如水仙的不定根无分枝。

须根的产生主要受到生长素类和细胞分裂素类物质的诱导产生。生长素类：吲哚乙酸（IAA）、吲哚丁酸（IBA）、萘乙酸（NAA）；赤；细胞分裂素类：6-BA、氯吡脲（KT-30）、噻苯隆；

二、影响植物根系吸收矿质元素的因素

①土壤温度  土壤温度过高或过低，都会使根系吸收矿物质的速率下降。高温（如超过40℃）使酶钝化，影响根部代谢，也使细胞透性加大而引起矿物质被动外流。温度过低，代谢减弱，主动吸收慢，细胞质粘性也增大，离子进入困难。同时，土壤中离子扩散速率降低。

②土壤通气状况  根部吸收矿物质与呼吸作用密切有关。土壤通气好，增强呼吸作用和ATP的供应，促进根系对矿物质的吸收。

③土壤溶液的浓度  土壤溶液的浓度在一定范围内增大时，根部吸收离子的量也随之增加。但当土壤浓度高出此范围时，根部吸收离子的速率就不再与土壤浓度有密切关系。此乃根细胞膜上的传递蛋白数量有限所致。而且，土壤溶液浓度过高，土壤水势降低，还可能造成根系吸水困难。因此，农业生产上不宜一次施用化肥过多，否则，不仅造成浪费，还会导致“烧苗”发生。

④土壤溶液的pH值  直接影响根系的生长。大多数植物的根系在微酸性（pH5.5～6.5）的环境中生长良好，也有些植物（如甘蔗、甜菜等）的根系适于在较为碱性的环境中生长。影响土壤微生物的活动而间接影响根系对矿质的吸收。当土壤偏酸（pH值较低）时，根瘤菌会死亡，固氮菌失去固氮能力。当土壤偏碱（pH值较高）时，反硝化细菌等对农业有害的细菌发育良好，这些都会对植物的氮素营养产生不利影响。影响土壤中矿质的可利用性。土壤溶液中的pH值较低时有利于岩石的风化和K+、Mg2+、Ca2+、Mn2+等的释放，也有利于碳酸盐、磷酸盐、硫酸盐等的溶解，从而有利于根系对这些矿物质的吸收。但pH值较低时，易引起磷、钾、钙、镁等的淋失；同时引起铝、铁、锰等的溶解度增大，而造成毒害。相反，当土壤溶液中pH值增高时，铁、磷、钙、镁、铜、锌等会形成不溶物，有效性降低。

⑤土壤水分含量 土壤中水分的多少影响土壤的通气状况、土壤温度、土壤pH值等，从而影响到根系对矿物质的吸收。

⑥土壤颗粒对离子的吸附 土壤颗粒表面一般都带有负电荷，易吸附阳离子。

⑦土壤微生物 菌根的形成可增强根系对矿物质和水的吸收。固氮菌、根瘤菌等有固氮能力。而反硝化细菌则引起NO3—N损失。

⑧土壤中离子间的相互作用 溶液中某一离子的存在会影响另一离子的吸收。例如，溴的存在会使氯的吸收减少；钾、铷和铯三者之间互相竞争。