根之奇趣

说到植物的根，人们会想到《水浒传》中的鲁智深。他的力气出奇地大，竟然可以把大相国寺的垂柳连根拔起。

连根拔起垂柳为什么不容易？这是因为植物的根在地下分布得既深又广。根紧紧抓住大地，把植物固着在大地上，同时为植物的生长发育输送水分和养分。根作为植物的一部分，默默无闻地奉献，一般人对它了解不多，其实，它也有不少奇趣呢！

旺盛的生长力

许多年以前，在英国的一个地方长着一棵大柳树。一次，由于某种原因，人们在离地3米处砍断了它。年复一年，柳树的断面上积了厚厚一层尘土。有一天，土中竟然钻出一棵小赤杨来。小赤杨吸收柳树断面上土层中的营养，慢慢长大，终于向地面伸出一条树根来。那树根经历了千辛万苦，最后到达地面，后来扎入地下，争取到了大地的营养。由此可见，根的生命力有多旺盛。

如果有可能到地底一游的话，你会惊奇地发现，植物的根竟是如此发达！小麦的根最多可达70 000条，总长500米以上；一株才长出 8片叶子的玉米，根的数目在8 000～10 000条！

大多数植物的根都有自己的特征。种子在发育时，胚根最先突出种皮，径直往下生长。这种根又粗又大，入土较深，叫主根。主根上再长出较细的根来，这种根叫侧根。像大豆、棉花和苜蓿，主根和侧根的区别非常明显，它们统称直根系（题图左）。而像玉米和小麦等，它们的根看上去好像一把胡须，这些根统称须根系（题图右）。

生活在沙漠地区的骆驼刺，地上的茎充其量不过0.5～0.6米高，地下的根却可长到5～6米，最深可达15米。正因为如此，骆驼刺才得以在沙漠中生存。

对于植物本身来说，根部的吸收功能是不可缺少的。根是怎样吸收水分的呢？它主要通过根毛区的根毛来吸收。将根尖纵切成薄片，做成装片，放在显微镜下观察。你可以发现它是由四部分组成的：根冠、生长点、伸长区和根毛区。在根尖处吸收水分和无机盐能力最强的是根毛区。

根毛区长满了向外突起的根毛。根毛其实是一种特殊的表皮细胞。这种细胞外形像个封口的瓶子，直径约有百分之几毫米，长约0.15～1厘米。

根毛的细胞壁又薄又嫩，细胞液极浓极浓，因此与根毛周围土壤溶液的浓度产生了一个极大的浓度差，这种浓度差保证根毛能贪婪地“大口大口”地“喝”水。在水分进入根毛的时候，溶解在水里的无机盐也一起渗了进去。

科学家统计，一株玉米从出苗到结实，竟要消耗200千克水，而长成1吨小麦（种子），竟要耗去1500吨水。

无手“雕刻家”

很久以前，一位叫彼得的植物学家做了这样一个实验：他在地里挖了一个30厘米深的坑，然后将一块光滑的大理石平平地放了进去，上面用土覆盖好，尔后在土中撒下一些芸豆种子。不久，芸豆苗出土了。等到芸豆的茎蔓上长出卷须来，他将土扒开，竟然发现芸豆苗的根紧紧地贴在大理石表面，还不容易拉扯掉呢。彼得用清水反复冲洗大理石面，发现原来光滑的大理石面被根“刻”上了纵横交错的纹路！

芸豆的根为什么能成为“雕刻家”呢？原来，植物的根在呼吸时吐出二氧化碳，这些二氧化碳溶解在土壤溶液中成为碳酸，然后再以离子交换的形式把大理石（主要成分为碳酸钙）分解成氧化钙和二氧化碳，氧化钙溶于水，随水被根毛细胞吸收。天长日久，大理石板表面就这样被“雕”出花纹来。除此以外，植物的根还能分泌柠檬酸、苹果酸和葡萄酸等，这些酸类对于大理石都有腐蚀作用。

不过，植物的根吸收的不光是钙，还有别的许许多多的无机盐。把植物晒干烧成灰烬，能得到少量的灰分。用化学方法分析这些灰分，可以得知，植物体内除含钙外，还有磷、钾、镁、硫、铁等多种元素。

目前已知植物生长所必需的元素共有16种，其中13种主要来自土壤，也就是主要通过根部吸收的。

根不一定都向下生长

19世纪，有人把一棵植物栽种在一个花盆中，等它生长一段时间，再把盆绑在小车的轮子上，让轮子绕着轮轴沿着水平方向不停地转动。后来发现，盆中幼苗的根竟朝着轮子转动时的离心力方向生长。这是什么原因呢？

原来，植物的根之所以向下生长，是因为地心引力的作用。生物学家达尔文很早就发现，在根尖末端的1～2毫米处正是这种感应力的集中之处。然而，不久之前，几位植物学家到南美洲的委内瑞拉考察，却在那里的丛林中发现了20多种根部朝天生长的植物。这是怎么一回事呢？

原来，当地的土壤所含的无机盐极少，植物被迫将根靠向周围的树干，从那些树干的树洞里摄取含矿物质的潴留雨水。科学家为了证明自己的论断，故意将含有大量无机盐的溶液反复浇向树干，根部的朝上生长现象果然加剧了。

根部向上生长的植物，其实还真不少。它们的根部由于种种原因，能克服地心引力伸向空中。比如，生长在我国广东、福建沿海一带的海桑，它们的根就能克服地心引力向上生长。海桑又叫剪包树，属海桑科，高可达5米。它生活在缺氧的淤泥中，经常受到海水的侵袭，因呼吸困难而长出了专供呼吸的呼吸根。这种呼吸根的顶端有皮孔，内部是疏松的海绵状结构。为了吸取到新鲜氧气，海桑的呼吸根拼命挣出淤泥，就像冒出地面的春笋一样。

变态根

有人在西藏某地曾挖到一个罕见的大萝卜，称一称，竟有20余千克！萝卜为什么会长这么大？原来，萝卜的膨大部分是植物的贮藏根，它是由主根发育而来的。萝卜长得大，一方面说明生长条件有利，另一方面说明萝卜根的薄壁细胞内贮藏着大量养料，能够供给越冬后植物在来年春天生长的需要。

然而，贮藏很不一定由主根形成。例如，甘薯的块状贮藏根就是由不定根或侧根形成的，它肥大，肉质化，贮藏着大量的淀粉。

植物学家把贮藏根——这种形态、结构和功能都发生很大变化的根，叫做变态根。植物的变态根除了贮藏根外，还有支柱根、板状根、气生根、寄生根和附着根等。

人们发现，从玉米的茎上长出许许多多不定根来，这种不定根起了支撑茎干的作用，因而被称作支柱根。

在我国南方的热带雨林中，很多高大的植物都长有结实的板状根，这种板状根可以有效地防止大树的倾倒。至于气生根，除了榕树以外，吊兰和葡萄蔓上也可以见到。

说到寄生根，那主要指的是菟丝子。菟丝子自己的叶片早就退化，它的根并不起吸收水分和无机盐的作用，而是吸附在其他植物体上，吸收现成的养料。菟丝子的缠绕能力特别强，当它盘旋到别的植物身上以后，茎上就长出一个个突起的小“疖”，这小“疖”能破坏被绕植物的茎干和叶，从而拚命吮吸寄主植物的营养和水分。这个“疖”就是我们称之为寄生根的东西。

长有附着根的植物多是热带丛林中的菊科植物。它们长出又扁又平的根，仅仅是为了附在大树的树皮上，“吮吸”树洞里或树干上淌下的雨水。这些根本身含有叶绿素，能进行光合作用，自己制造养料。

最为奇特的根要算是大王花状瓜子金和葫芦科植物的根了。前者生活在热带地区的森林中，它的身上长满鼓鼓囊囊的花瓶状的叶，“花瓶”的上方开有口子，雨季一来便灌满了水。有趣的是，大王花状瓜子金的瓶状叶的叶柄会生出许多不定根，这些不定根会伸进“花瓶”吮吸水分。即使是久旱不雨，只要“花瓶”里有水，就不用担心会渴死。生活在墨西哥荒漠地区的耐旱的葫芦科植物，它们的根有一部分露出地面，像一个个扁扁的水壶贮满了水。这种植物极为耐旱，即使滴水不进，它们也能活上好几年，只是“壶”中的水少一些而已。