植物的根系:一切都是為了適應環境

根系，是對一株植物全部根的總稱。植物生長初期，根系的結構非常簡單，只有單一的根徑直向土壤中生長，但很快有無數的分枝側根長了出來。這些分枝側根不斷向四周延伸，讓根系變得極為複雜。植物的根千姿百態，五花八門，有的很長，有的很短；有的很粗大，有的則很細小。如果把所有植物的根都來一一研究，工作量實在太過龐大了。因此，人們根據外形特徵，將植物的根大致分為兩種基本類型：直根系和鬚根系。

植物根系（網絡圖片）

有的植物有著非常發達、明顯的主根，主根極易與側根相區別，而且它們深入到土壤中所起到的作用是不一樣的。這種由主根及其各級側根組成的根系就被稱為直根系，是雙子葉植物和裸子植物所特有的。而有的植物的根包含了一個大的集群，由許多部分和分支構成，而且這些部分和分支級別相同，重要程度基本上一致。這種根的外表是一簇簇、一叢叢的，被稱為不定根。這種根系被稱為鬚根系，是單子葉植物所特有的。鬚根系的每一條根都沒有直根系的主根那麼深，力量也非常小，但數量眾多，彌補了力量不足的缺陷。這一區別可以看出，即使在黑暗的泥土裡，雙子葉植物和單子葉植物也會採用不同的方式安排它們的一部分。當然，這種法則有許多例外。某些雙子葉植物，例如甜瓜在萌發時，會失去原本的主根，並用鬚根代替。一些單子葉植物，例如百合和鬱金香也有一些主根，只是後來變成了鬚根。

地球上的植物大致可以分為裸子植物、被子植物、苔蘚植物、蕨類植物和藻類植物等。這其中只有裸子植物和被子植物有可能長出真正的主根。種子萌發後，胚根是最早出現的器官，它突破種皮深入到泥土中，將植物幼苗固定住，之後逐漸發育成幼苗的主根。主根生長到一定長度後，在一定部分的側面形成許多分枝，分枝上再形成更多的分枝，這些分枝就稱為側根。不過，和很多裸子植物、雙子葉植物不同，單子葉植物的胚根在植物長大後，所形成的主根生存期非常短，在入土後不久便停止生長，轉而長出許多不定根和側根。也就是從這一刻開始，單子葉植物的根在生長類型上開始發生重大轉變。

蠶豆是人們非常熟悉的植物，主要生長在北半球比較溫暖溼潤的地方。當它發芽的時候，會長出一條白色條狀的根。這條根不斷向下生長，就會形成主根。由於蠶豆植株並不高，生長的地方雨水又比較充足，因此蠶豆的主根並不太長，反而有些短粗。

和蠶豆類似，黃豆芽、綠豆芽在萌發時，也會長出許多白色的物質，那就是它們的主根。你可以取一些黃豆、綠豆，將它們掩埋在花盆裡鬆軟的泥土中，然後用水將泥土澆透。一段時間，花盆裡會長出柔弱的植株。這時，你將它們輕輕地從土裡拔出，就會發現許多粗壯的根。這些根就是我們經常吃的脆嫩的豆芽。

豆芽（網絡圖片，若侵權聯繫刪除）

一般來說，根的發育與莖的發育成正比。因此，橡樹、榆樹、楓樹和山毛櫸，以及我們土地上的所有森林樹木，都有結實、深邃的根，以便支撐高大的地上部分，抵擋迎面而來的狂風暴雨，或是防止枝幹太過沉重而下陷到泥土中。

橡樹是一種高大的常綠喬木，是世界上所有開花植物中最為龐大的，遮天蔽日的樹冠仿佛是巨大的華蓋擋住了它周圍所有樹木的陽光。排水良好的土壤有利於高大樹木的生長，但不太利於它們將自己牢牢固定住，尤其是在經常出現狂風的地區，很容易被吹倒。橡樹儘管也生活在這樣的環境下，但它沒有被吹倒的危險，因為它的根足夠龐大和強壯。它的根扎得很深，緊緊地抓住土地，迎著狂風挺立著，似乎是在向狂風暴雨宣戰，讓它們來得更猛烈一些。狂風暴雨徑直向橡樹撲來，無情地撕扯著橡樹的樹葉，讓它的枝幹仿佛喝醉酒一般前後左右四處搖晃。儘管橡樹巨大的身軀在狂風中搖擺著，但它不會輕易被擊敗，更不會屈服。它的根和泥土結合得更緊密了，仿佛真的像詩人舒伯特所說的那樣是風暴使橡樹的根扎得更深。

橡樹發達的根（網絡圖片）

我們如果不僅僅把樹的根系當作一個整體進行考慮，而是考慮根的深度和在土壤中的擴展程度，那麼不同樹種的特徵差異將非常大。比如，許多針葉樹種根系比較淺，很容易被狂風暴雨連根拔起。然而，我們要知道的是被拔起的根只是整個根系的一小部分，整個根系在側面展開的範圍要遠遠大於樹冠。因此，在某種意義上說，樹下面和樹周圍所擁有的「空間」都被它的根系所佔據，只是植物種類豐富、植被茂密的土壤中不同根系的競爭更為激烈和複雜一些，對於這一點我們將在本章最後進行講解。

當然，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體其他部分不成比例。這些植物主要是一些幼小的植物，它們通常有著非常發達的主根，這在其他許多植物中是找不到的。相較於地上部分，它們的主根發育得十分充分，遠遠超過了莖、葉等其他器官。比如，人們日常食用的蘿蔔，它的根是由主根變態發育而來的，是整個植株的主體，一般不分枝，僅有一些細小須狀的側根。這類根一般都儲藏有大量的營養物質。

紫花苜蓿是一種多年生的雙子葉植物，能長到一米高，十分弱小纖細，但它的根十分龐大，能深入地下三米。芒柄花是一種非常頑固的雜草，在田間地頭十分常見，它的莖十分纖細，只有約三十釐米高，但是它的根扎得很深，因而擁有了極其頑強的生命力，即使農民們一次又一次的將它鋤掉，它還會悄無聲息地再次長出來，和農作物爭奪養料。可能正是因為它和農民們一次次作對，給農民們的工作帶來巨大的阻礙，它的名聲一直不太好。

駱駝刺是一種非常耐旱的植物，莖上長著剌狀的很堅硬的小綠葉，因而得名。在一望無際的沙漠和戈壁灘上，一簇一簇的駱駝刺在灼熱的陽光下頑強地活著，並不斷地擴大自己的生存範圍。由於乾旱缺水，駱駝刺儘量使地面部分長得矮小，以減少水分蒸發，同時將龐大的根系深深扎入地下。它的根深入地下二十多米，不斷尋找和吸收珍貴的水分。如果老天仁慈，春天的時候雨水比較充足，駱駝刺龐大的根系會吸足水分，就像剛剛從沙漠中逃離的人大口大口地飲水，恨不得將胃撐爆一般。之後，它就能夠安穩地度過一整年。與駱駝刺類似的，還有生活在沙漠地區高大的仙人掌。

駱駝刺的根（網絡圖片）

對植物來說，粗壯、深邃的主根可以讓它無視風雨，安穩地度過一生。但有時，它也會遭遇一些尷尬。假設，有一顆樹必須要移植，它長長的、粗大的主根會使操作變得非常困難和危險。人們首先要挖很深的坑以便將它的根拔出來，然後才能夠移植它。這個過程中，人們必須非常小心，不能破壞主根，因為它是唯一的，而且如果它在移植後沒有恢復過來，這棵樹就會死亡。現在，如果這棵樹只有側根，而且這些側根不在地下很深處，那麼事情就好辦了，它可以毫不費力地被連根拔起。如果被連根拔起，它就有許多根保持完整，足以保證移植成功。

這樣的設想是可以實現的。我們很容易剝奪這棵樹的主根，迫使它長出一束束等長的側根。這樣的根仍屬於直根系，雖然被分成了很多束，長度也不大，擁有很多類似鬚根系的特點，但它在形式上和鬚根系不同，並不是我們在單子葉植物中看到的那樣。

橡樹幼苗在移植之前，要在苗圃裡待十年或更長的時間，以便長出讓它在移植後能夠存活下來的根。如果你有幸到橡樹苗圃參觀過，會發現一個奇特的現象，那就是橡子在播種兩年後，鐵鍬仍被深深埋入土壤中。種植人員這樣做，其實是為了方便切斷它的主根，否則主根會變得十分粗壯結實，不利於移植。主根被切除後，根的殘餘部分會在水平方向生長延伸，但長得不深。

還有一種辦法可以在不傷害主根的情況下達到同樣的目的。人們可以在苗圃土壤下一定深度鋪一層瓷磚。這樣，主根到達這一屏障之前可以增加它的長度，但達到這裡就被迫停止向下生長，並無法在橫向產生分枝。這樣，當時機成熟時，人們也可以輕鬆將橡樹幼苗從泥土中挖出來。

我們洋洋灑灑說了這麼多和主根有關的內容，實際上主根最大的作用就是固定和支撐植物。相比較而言，側根沒有主根那麼強壯，但在土壤中延伸的範圍非常廣泛，就像巨大的蜘蛛網一般，比如木本植物的根系延伸直徑可達十多米；草本植物的根系伸延直徑略小一些，但也能達到八米，比如南瓜。如此大範圍紮根泥土中，讓側根能夠充分吸取其中的水分和無機鹽，幫助植物生長。在前面，我們講過根最活躍的部分——根尖，其實說的就是側根的最末端。

繁密的側根（網絡圖片）

銀杏樹是非常古老的裸子植物，但它的根和橡樹的一樣，也非常龐大和深邃。比如，樹齡超過三千年的古銀杏，樹根垂直分布可超過二十米，水平分布超過五百米。當然，大部分銀杏樹齡較小，根的深度和廣度沒有那麼大，但也同樣驚人。

銀杏樹屬於深根系樹種，主根粗壯發達，一般深一點五米以上，而側根也很粗壯，向側方伸展的寬度一般在樹冠半徑的兩倍左右。由於銀杏特別喜歡肥沃的土質，它的側根經常會穿過十幾米，甚至幾十米的距離，直達豬欄、廁所等能帶來礦物質的地方。

不過，雖然正值壯年的銀杏樹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離主根五到八米的範圍內。通常，在離樹幹四米以外，銀杏樹的細細的側根開始增多，到九米以外，又會明顯減少，仿佛側根與主根之間是一種若即若離的關係。發達的主根和側根讓銀杏樹就像橡樹那樣，具有很強的抗風力。

法國梧桐、柳樹和銀杏都長有發達根系的樹種，但它們在面對同一場超級颱風時，經常是法國梧桐被成片颳倒，柳樹也幾乎無一倖免，但樹齡相同的銀杏卻依然昂首挺立，很少被連根拔起。

上面剛提到一個名詞「深根性」，顧名思義，是說這種植物的根扎入土壤裡比較深。那麼與之相對的，就有一個「淺根系」。淺根植物的根系多分布在二十到四十釐米的土壤表層中，比如刺槐、臭冷杉、紅松、菊花、麥冬、百合等。這些植物有的擁有主根，有的沒有主根，但都有大量側根，這些側根能夠從土地表層獲取充分養料和水分，因此不需要向土壤深處生長。另外，即使是深根系樹種，在雨水、養料充足的亞熱帶環境下，也會逐漸變成以淺根係為主的生存狀態。

加州紅杉是目前世界上最高大的植物，能長到九十米高，相當於三十層樓的高度，但它卻是典型的淺根系植物。對此，有人可能會想：遭遇狂風暴雨時，加州紅杉是不是很容易被連根拔起？其實，加州紅杉有自己的生存之道。加州紅杉總是成片生活在一起，形成一大片森林。在地下，它們的根緊密地連接在一起，形成一片龐大的根網，面積可達數萬平方米，除非狂風暴雨能夠將整塊地皮掀起，否則加州紅杉很難倒下一棵。由於不必紮根太深，加州紅杉就將用來紮根的能量供給莖，讓莖向上生長。另外，淺根還有一個好處，方便它們快速、大量吸收地表豐富的水分、養分，這也是加州紅杉長得特別高大的一個原因。

加州紅杉（網絡圖片）

對於裸子植物或雙子葉植物來說，它們的側根是從主根上長出來的。當側根開始萌發的時候，維管柱最外層的中柱鞘的某些細胞就會開始大量分裂，使得細胞層數不斷增加，從而產生向外突起的新的組織，成為側根的基礎。之後，根冠、頂端分生組織等逐步形成，最終形成完整的側根。這類側根稱為一級側根或次生根。那些一級側根上生出的側根則稱為二級側根。

我們可以看出，主根和側根之間有著密切的聯繫。當主根切斷時，能夠促進側根的產生和生長，保證植株根系發育旺盛，從而促進整個植株更好地生長，就像我們在上面培育橡樹幼苗時所說的那樣。另外，在同一植物中，側根發生基本上集中在一定部位上，因此它和主根一樣，也屬於定根。

鬚根系是和直根系不同的根系類型，它沒有非常明顯的主根，但有很多不定根，不定根上還有很多細小的側根。這些不定根是從單子葉植物的莖節上生長出來的，而且越向上的莖節上長出的根越粗，數量也越多。

玉米、小麥、水稻是常見的單子葉植物，它們的根就很難分出主次來，看起來就像是白鬍子老頭的鬍鬚，粗細、長短都差不多。這樣的根是怎樣形成的呢？我們以水稻為例。當水稻的種子發芽時，會同時長出胚芽和胚根。隨著種子繼續萌發，稻苗的葉子開始顯露。此時，胚根也扎入泥土中，成為了約四釐米長的主根。不久之後，水稻幼苗上長出了莖節，並且出現了很多細小的不定根，而主根開始退化、死亡。這些不定根深入土裡後，首先進行橫向發展，然後伸入土壤下層，迅速向下發展，最終形成水稻的鬚根系。由於生長環境中，水是十分充足的，水稻的根沒必要根扎入地底太深，根系主要集中在二十釐米以內的耕作層內，佔總根量的百分之九十以上。

水稻的根（網絡圖片）

蔥、蒜、百合、水仙以及各種雜草等的根系也都是鬚根系，它們的根也都不是老根，都是後來從莖的基部長出來的不定根，雖然不粗壯，但數量非常驚人。比如，一株成熟的黑麥草約有一千五百萬條根及根的分支，總長度超過六百千米，可以附著超過零點五立方米的土壤。

單子葉植物的個頭兒一般要比雙子葉植物、裸子植物小一些，這似乎能夠印證鬚根系一般要比直根系小，深入土壤的程度也更低。獲知了這一點，在農業經營時就能夠加以利用，將土地資源的效益達到最大化。

在農業經營活動中，有很大一部分要依賴於某些植物的根的大力開發。植物就像是一個高效、神奇的實驗工廠，能夠將人和動物的糞便轉化為食物的原材料。一車糞便在農民的意願下，經過這種或那種植物，比如玉米、小麥，最終變成麵包。因此，這種汙穢的肥料是非常有價值的，是任何東西都無法替代的，它必須被開發利用到極致，因為我們都要依靠它作為我們的食物來源，而食物是人們不能夠缺少的。這種肥料讓土壤變得肥沃，讓植物可以茁壯成長。

通常，小麥是第一種被種植的作物。但是，由於可憐的小叢根，小麥只能利用土壤表層的肥料，剩餘的肥料都被雨水溶解，並被衝刷和深入到深層的土壤中去了。的確，小麥的能力是令人欽佩的，它就像打掃桌子那樣，將根部所能達到的土壤層中的所有養料都變成穀物，以至於農民將再多的小麥種子播撒到土地裡，也不會有任何新的收穫。但問題是，土壤表層的養料被耗盡了，而更深層的土壤中的肥料卻仍然十分飽和，如果不加以開發利用，那無疑是巨大的浪費，十分得可惜，而這在從事農業經營活動、追求經濟利益的人的眼裡是絕不允許的。

那好，我們應該如何開發更深層的土壤，獲取遺留在那裡的剩餘養料呢？玉米、大麥、燕麥、黑麥等如果緊接著小麥種植，它們根不會從土壤的最上層獲取任何果實，因為它們鬚根系實在太過弱小了，根本無法深入到深層突然中，自然也就無法滿足人們的願望。因此，我們需要考慮種植別的植物。

紫花苜蓿是一個不錯地選擇，這種植物我們剛剛在前面進行過介紹，它的根就像人的手指一樣粗，能夠深入到地下一米、兩米，甚至三米。如果有需要的話，它隨時可以以牧草的形式從深層突然中收回養料，並在動物的幫助下，變成肉類、乳製品、皮毛或者勞動力。

紫花苜蓿（網絡圖片）

像這類將兩種或多種農作物依照順序種植，從事先準備好的土壤中獲取最大可能性收益的農業經營活動，被農民們成為輪作。輪作是一種用地養地相結合的種植措施，非常合理，不僅有利於均衡利用土壤養分，有效防治病蟲害，還能夠改善土壤的物理和化學性狀，調節土壤肥力，最終達到增產增收的目的，因此可以說是一種可持續發展的種植舉措。

上面這個例子可以說明鬚根系和直根系之間存在著很多不同。但是，植物非常固執，它們世代相傳地從這兩種根系中選擇其中一種，即使因為自己的選擇而在某方面遭受傷害，也毫不動搖。比如，水稻的根屬於鬚根系，風力稍微大一些，就會整片地倒地不起。但是水稻並沒有因此改變根系，而是一如既往地選擇鬚根。楓樹的根屬於直根系，主根扎得很深，移植時很容易受傷，但它沒有因此選擇容易拔出、移植的鬚根系，而是不改初衷，仍舊像它的祖先那樣選擇直根。其實，不管植物怎樣選擇它的根系，最終目的都是為了能夠讓它活下來，生長得更好，讓自己的生命能夠延續下去。