植物的營養倉庫——貯藏根

2020-11-27 想當科學家的胖子

植物的根不管是直根還是鬚根,都是為了滿足自身需求而做出的選擇,這一點人類無法改變。不過,人們有時候會想盡各種辦法,強迫植物在它們固有的原則上,做出一些妥協和改變,讓它們的根在形態、結構和功能上發生變化。這樣的根被稱為變態根。主根、側根和不定根都有可能發生變態,形成變態根。

一些「心志不堅」的植物很容易隨著環境的變化而變化,它們經過人工培育會逐漸改變原有的本性。蘿蔔在最開始的時候長得並不粗壯;土豆一開始含有的澱粉並不多;生菜的葉子並不是層層包裹著;梨樹最早結出的梨子並不大,味道也不甜美;玉米、南瓜、胡蘿蔔等當初也不是現在這個樣子。只是後來,這些水果、蔬菜、穀物等在人們的進行培育下,逐漸變成了人們期待的樣子。

不過,植物很重視從祖先那裡一直流傳下來的原則,對人們的期望毫不關心,因此人們想要改變植物長久以來的習性,並將新習性長久而穩定地留存下來,所花費的精力絕不是一星半點的。

我們先以胡蘿蔔為例。這是一種常見的雙子葉植物,它的根非常粗大,常作為蔬菜供人們食用。不過,最初的時候,胡蘿蔔長得可不是這個樣子,它的根一點兒也不粗壯,幾乎不具有食用價值。原來,我們吃的胡蘿蔔是由野生胡蘿蔔培育而來的,屬於野生胡蘿蔔的變種。人們為了培育它,費了非常大的心力。

胡蘿蔔(網絡圖片,若侵權聯繫刪除)

曾經,有一個叫比爾·莫蘭的人做了一個關於野生胡蘿蔔的實驗。1832年,他在野外找了一些長勢良好的野生胡蘿蔔,從上面得到了一些種子,並把種子播撒在土壤肥沃的田地裡。他認為,在野外,胡蘿蔔長得不粗壯是因為營養不夠充足,因此只要保證足夠的營養,胡蘿蔔的根就會變得粗壯。但是最終,他的實驗失敗了,野生胡蘿蔔將吸收的養分供給了它的莖,而沒有用來讓根變粗。

由於胡蘿蔔的生長期在每年的三到八月份,於是在第二年四月份,他才又將胡蘿蔔種子播撒在田地裡,而且每當野生胡蘿蔔的莖長出來,就將其砍斷,只留下最下面的幾片葉子,目的是讓莖無法生長,只能把營養供給根部。但是,這個實驗又以失敗收場。

第三年,他再次推遲了播種時間,直到六月份才將野生胡蘿蔔種子種下,以縮短野生胡蘿蔔開花的時間。這一次,野生胡蘿蔔的根同樣沒有變化。不過,其中幾顆胡蘿蔔出現了異常,生長速度比其他的要緩慢,莖也短了很多。這似乎可以看出,它們的根有積蓄養分的跡象。最終,這些胡蘿蔔的根長到了直徑一釐米多粗。這樣的情形讓比爾·莫蘭異常興奮,幾年的努力終於有了一絲成功的希望。

第四年春天,他將這幾顆胡蘿蔔移植到更加肥沃的土壤中。這幾顆胡蘿蔔搬家後,長得更旺盛了,根也變得更加粗大,秋天的時候還結出了非常多的種子。之後一年,他把種子播撒到田地裡,得到了更粗壯的胡蘿蔔。

連續幾年,他都做同樣的事情。到了1839年,他田裡的野生胡蘿蔔大都變得十分粗壯,成為了人們常見的胡蘿蔔的樣子。用了八年時間,比爾·莫蘭才改變了野生胡蘿蔔的外形,這是多麼不容易呀!

甜菜是除了甘蔗之外最主要的一個糖來源,它的根非常粗大,裡面含有大量的糖分。可是野生的甜菜,根既不粗大,含有的糖分也很少,僅僅能維持自身的需求。那麼,它是如何將自己變成「糖罐子」的呢?

甜菜(網絡圖片,若侵權聯繫刪除)

野生甜菜最初出現在地中海沿岸。後來,當地人把野生甜菜移栽到田地裡進行栽培和改良。不過,當時人們並沒有發現甜菜可以提供甜美的糖分,只是把它們的根和葉子作為蔬菜食用。一千多年後的十八世紀中期,德國人發現甜菜的根中含有蔗糖,於是開始對其生長進行人工幹涉,培育出塊根肥大、根中含糖分較高的甜菜品種。從此,甜菜以「糖工廠」的身份大量出現在田地裡。

和胡蘿蔔、甜菜類似的、根部特別膨大的植物還有很多,比如蘿蔔、蕪菁,它們的根叫作肉質直根,都是由主根膨大發育而成的,看上去就像一個大大的圓錐、圓柱或者圓球,裡面儲藏了大量的澱粉、糖分、脂肪等營養物質,供植物度過寒冷的冬天后發育之用。因為是由主根發育而成的,因此一顆植株上只有一個肉質直根。另外,在肉質直根上還長有須狀的側根,非常得細小,但數量並不多。

甘薯和胡蘿蔔有些類似之處,它的根也非常膨大,也可以儲存大量的營養物質。但是,它的根是塊狀的,叫作塊根,長相不規則,不像胡蘿蔔的那樣規整。塊根是由側根或不定根發育而來,因此一株植物上可以形成許多塊根。比如,我們將甘薯、何首烏的根從土裡刨出來,就會發現許許多多塊狀的根。

甘薯(網絡圖片,若侵權聯繫刪除)

大麗花是一種非常美麗的花卉,夏天的時候會綻放出碩大、鮮豔的花朵。但是,大麗花不喜歡低溫,一旦進入秋季,它的莖、葉就會緊隨花瓣的掉落而逐漸枯萎,曾經所有的美麗色彩也都會隨著寒風飄散。到了冬季,這種衰敗的景象愈加明顯,人們再也無法從大麗花身上看到一絲生機。可是,這些都是表面的。

在地下,大麗花那一簇簇膨大的塊根中儲藏的大量養分正在為它冰冷的身軀提供溫暖,讓僅存的一絲生機可以長久保存下來,等到來年春天,萬物復甦之際再大放光芒。這正是大麗花的聰明之處。它不喜歡寒冬,卻又無法躲避寒冬,於是只能未雨綢繆,在寒風橫掃大地之前留存足夠多的養料。因此,它在鮮花綻放的同時,將吸收的養分一點點地保存在根部,讓根變大,成為大大的倉庫。這樣,冬天的時候,它只需要每隔一段時間從倉庫中取一些「食物」,就能順利越冬,這有點像棕熊冬眠。

大麗花的根(網絡圖片)

寒冬過去,大地回春,氣溫逐漸上升。此時,大麗花地根已經沒有當初那樣膨大了,養料少了很多,但剩餘的足以支持新的莖和葉萌發出來。就這樣,大麗花用自己的智慧度過了艱難的一段歲月,將生命再次延續下去,直到下一次新的輪迴。

其實,不管是肉質直根還是塊根,它們都屬於貯藏根,是植物用來貯藏營養物質的器官,只是因為來源和形態不同,才有了相應的名字。

相關焦點

  • 植物根的「結構」與根的「功能」
    》的知識,今天我要將的知識點是植物的根,到底有什麼作用。現在,就跟隨小編一同認識一下植物的根到底有什麼作用吧。觀察植物的根根是某些植物在長期適應陸上生活過程中發展起來的一種營養器官。並不是所有的植物都有根,世界上所擁有的50多萬種植物中,只有20多萬種高等植物具有真正的根,其餘近30萬種低等植物都沒有根。有些低等植物具有根的外形,但不具備根的構造。
  • 嘮嗑之植物的根
    根是植物的營養器官之一,一般生長在土壤中,吸收水分以及礦物質並輸送給地上部分那根由何而來?
  • 形態|植物根簡述
    直根系    種子植物的第一個根是種子內的胚根突破種皮而形成的,稱為主根或直根。根產生的各級分支稱側根。主根和側根合稱為定根。由發達的主根和各級側根組成的根係為直根系。鬚根系        由植物的莖、葉、老根等處形成的根叫不定根。 鬚根系主要是由莖基部產生的不定根組成的根系。它的主根生長緩慢或停止生長。
  • 植物結構之營養組織
    植物組織的分類是為研究方便而給予的人為歸類。而本人主要講解植物組織五大基本組織(、、、、)。三、營養組織營養組織亦稱 、基本組織,是的幾種主要之一,也是構成植物體的最基本的一種組織。植物的、、、、、中都含有大量的營養組織。
  • 植物的根也能變態?
    不過,我們大多只注意到植物的表面形態。其實,它的根中另有玄機!快來瞧一瞧!根也是有上進心的,環境的磨礪使它下定決心做出改變。於是它"變態"了!我是肉質直根,旁邊的是我的兄弟塊根,我們都是貯藏根。作為植物最常見的一種變態根,我要向大家科學的解釋一下什麼叫根的變態!
  • 植物礦質營養常識
    礦質營養是指高等綠色植物為了維持生長和代謝的需要而吸收、利用無機營養元素(通常不包括 C,H,O)的過程。與動物不同之處在於後者主要吸收、利用有機養分。植物所需的無機營養元素,因需要量不同,可分為常量(營養)元素及微量(營養)元素。  歷史 公元前中國已有「燒草取灰,或漚草作肥」(《禮記·月令》),「樹高一尺,以蠶矢糞之」(《汜勝之書》)的記載。
  • 植物小百科——韭菜
    植物屬性——中文學名:韭菜拉丁名:A. tuberosum Rottl. ex Spreng.韭菜形態特徵——韭,多年生宿根草本植物,高 20-45cm。韭菜(圖片來源於網絡)根:為弦線根的鬚根系,沒有主側根。
  • 外源褪黑素處理對鮮切芒果貯藏品質的影響
    褪黑素被證實是一種類似於植物激素的信號分子,參與多個生理過程的調控,例如種子萌發、開花、晝夜節律、光合作用、成熟和衰老以及對環境脅迫的響應等。近年來,褪黑素在果蔬採後貯藏保鮮方面的應用受到了廣泛關注。
  • 【教學活動】了解植物的根
    植物的跟是生長在地面下的營養器官,它通過吸取土地裡的有機鹽和水分來獲取營養,還可以通過陽光的照射供給植物的本身,讓植物去更好的生長。植物的地下構造本質上為特化的莖(如球莖、塊莖),根與枝不同處主要在於缺少葉痕與芽,具有根冠,分枝由內部組織產生而非由芽形成。
  • 根的 功能與根的生長發育之間的關係!
    一株正常的樹木主要有樹根、枝幹(或藤本植物枝蔓)、樹葉所組成,當達到一定樹齡以後,還會有花、果、種子等。習慣上,把樹根稱為地下部分,把枝幹(及葉、花、果)稱為地上部分,地上部分與地下部分交界處稱為根頸。為了深入掌握和調控樹木的生長發育以及提高移栽成活率,必須充分了解各器官的生長習性和相關性。
  • 關於根的形態術語
    定根:主根和側根由特定位置細胞分裂、分化而來,故又稱為定根。不定根:在主根和側根以外的部分,如莖、葉、老根或胚軸上生出的根,來自於恢復分裂能力的薄壁組織,位置不定,統稱不定根。根系:植物個體地下部分所有根的總體。根系有兩種基本類型,即直根系和鬚根系。
  • 農村一種不被重視植物,根似蟲草,營養與藥用價值高,是名貴藥材
    農村的綠色植物繁多一直備受人們喜愛,尤其是成長在城市中的遊客,而在農村土生土長的很多人卻認識不到它們的作用,比如在農村有一種不被重視的植物,它的植物根類似於蟲草而俗稱土蟲草。地蠶俗稱土蟲草地蠶的入藥部分不僅限於形似蟲草的植物根,而是全草可以入藥,但以根莖入藥為主,地蠶入藥潤肺除煩、滋陰補血,尤其適用於長期咳嗽之人,也適用於身體虛弱之人的養生。
  • 被騙了好多年,決定產量的除了營養竟然還有其他條件?
    這些年很多人一味地強調作物生長的營養.而忽視了決定作物生長的其他因素,作物生長除了所需的16元素外,還需要碳、氫.氧的參與,這樣才能完成作物生長的全部目標。下面我們來了解一下這方面的知識吧!一、光合作用的影響光合作用是綠色植物通過葉綠體利用光能,把二氧化碳和水合成貯藏能量的有機物,主要是糖,並且放出氧氣。光合作用將合成的有機物儲存在植物體內,當有生命活動需要時再消耗釋放能量。
  • 這是植物的根!|科學人
    作為被子植物的六大器官(根、莖、葉、花、果實、種子)之一,根是植物安身立命的基礎:一方面,根系能將植物體固著在土壤、巖石、淤泥等基質當中;另一方面,植物生活所必需的水和礦質元素,絕大多數也必須通過根系來吸收。正如人的鬍鬚有不同的風格,不同植物的根系也具有不同的「構型」(architecture)。
  • 根莖葉花果——植物的曼妙身材
    千奇百怪的根根是植物體重要的器官之一,通常它並不是單打獨鬥,而是由許多條根組成「根系」來完成任務。根系的一部分直接由胚胎發育而成,稱為「主根」;另一部分根則來自於主根的分枝,稱為「側根」。此外,受外界因素影響,植物的莖或者葉上也會長出根來,這種稱為「不定根」。
  • 茶界百科01 ▏茶樹形態—根
    根的主要功能:①固定支撐樹體;②從土壤中吸收養分和水分,並向地上部輸導;③貯藏、合成物質,如茶氨酸就是在根系合成後向地上部分輸送;④作為營養繁殖的材料(如根插)。    根系〔root system〕植株全部根的總稱。茶樹根系由主根、側根、吸收根和根毛組成。按其髮根的部位和特性分為定根和不定根。根系形態與繁殖方式關係密切。
  • 植物必需營養元素的組成、分類及一般營養功能
    各種營養元素在植物體內的含量相差很大,一般根據植物體內必需營養元素含量的多少劃分為大量營養元素、中量營養元素和微量元素。大量元素包括碳、氫和氧3種非礦質元素以及氮、磷和鉀3種礦質元素,共計6種,平均含量一般佔植物乾物質量的0.5%以上。植物對微量元素需要量極微,在植物體內含量通常在0.1%以下,包含鐵、錳、銅、鋅、硼、鉬、氯和鎳共8種元素。
  • 植物根外器官是怎樣吸收養分的?你知道嗎?
    植物除了可以通過根部吸收養分外,也可以通過葉片、莖等地上部器官吸收養分,並進行代謝,這種營養方式稱為根外營養。由於在植物地上部分中葉片是吸收礦質元素的主要器官,所以又稱為葉片營養或葉面營養。根外營養的一種方式,但只是一種輔助方式。
  • 這也是植物的根——多樣的氣生根
    除去儲藏根,植物還有一類叫作氣生根的變態根。從廣義上講,氣生根指的是從植物的莖上發生的,生長在地面以上的、暴露在空氣的中不定根。這類根由於不需要在土壤中探索、掘進,也不需要從土壤中吸收水分和養分,因此一般沒有根冠和根毛等,比如吊蘭和龜背竹。如果我們對氣生根有所了解,就會知道不同的氣生根具有不同的功能,因此我們可以將氣生根分為幾種特化的類型。
  • 「樹靠根長,根靠葉養」,論果樹葉片的重要性
    發表論文20餘篇,著書有《曹泳春務果論》和《果樹營養循環學》。葉片是媽媽,果實是娃娃,沒有好的葉片就沒有好的果實,60個健康的葉片支撐一個80#以上的商品果,所以說保葉就是保果。「樹靠根長,根靠葉養」。