栽培-第一章_第四节_根
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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)