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3、吸收根
4、过渡根
5、输导根
主、侧根生长过程中,由侧根上又会产生次级侧根,它们与主根一起形成庞大的根系,此类根系称为直根系(taproot system)。
一些园艺植物主根伸出不久即停止生长,或主根存活时间很短,而自茎基的数节上生长出长短相近、粗细相似的须根。这种主根生长较弱,主要根群为须根的根系称为须根系(fibrous root system)。如葱蒜类蔬菜,禾本科草坪草等均为须根系。
图2-1
生长点:即具有根冠的胚区
过度根:即初生皮层腐落区
1.根冠(embryonic zone with the root cap)
概念:每条根的最先端有一套状结构,称为根冠。
组成:根冠由活的薄壁细胞组成:外层细胞排列疏松,细胞外壁有黏液,这是高度水合的多糖物质,以便根尖伸入土壤,同时黏液对物质溶解和离子交换也有一定作用。
主根生长很快,一般垂直插入土壤,成为早期吸收水肥和固着的器官。
②侧根:当主根继续发育,到达一定长度后,从根内部维管柱周围的中柱鞘和内皮层细胞分化产生与主根有一定角度,沿地表方向生长的分支称侧根(lateral root)。
共同承担固着、吸收及贮藏功能的侧根与主根统称骨干根。
3.1.1.2根系的类型(3个)
果树根系一般都分布到树冠投影范围以外,一些根系强大的树种甚至超出4~6倍。如枣树的根系扩展范围最大,可达枝展的五六倍。
A水平分布(horizontal distribution)
番茄通常育苗移栽,由于主根被切断,促使侧根发生并横向扩展,则大部分根群分布在30~50cm土壤表层,100cm以下土层中根系分布很少(图2-3)。
本章难点:园艺植物生长发育各时期的特点、调控及其对环境条件的不同要求,园艺植物产量和品质形成的基础理论。
3.1营养生长
3.2生殖生长
3.3园艺植物生长发育与环境条件
3.4器官生长相关性
3.5生长发育周期
园艺植物栽培的生物学原理
3.1.1园艺植物的根系
3.1.2园艺植物的茎(枝)
3.1.3园艺植物的叶
③须根(fibrous root):侧根上形成的细小根。
按其功能与结构不同又分为4类:
生长根(或称轴根,growing root)为根系向土壤深处延伸及向远处扩展部分,一般为白色,具吸收功能;
吸收根(absorbing root),主要功能是吸收以及将吸收的物质转化为有机物或运输到地上部。正常吸收根多为白色;
由茎(枝)、叶、胚轴上产生的根叫不定根,即所有不起生于中柱鞘及其邻近组织的根均称为不定根。
不定根多发生于茎上节间基部的居间分生组织,但不局限于节的部位,还可从叶部发生,只是不如自茎上发生的多。
不定根
3.1.1.4不定根的形成与应用
很多园艺植物具有产生不定根和芽的潜在性能,采用植物生长调节剂处理,辅之以配套栽培管理措施,以促进不定根形成,从而快速无性繁殖优良种苗,已广泛应用于生产实践。
①菌根----作用
菌根的作用
概念:根瘤(root nodule)是由于细菌侵入根部组织所致,这种细菌称根瘤菌(root nodule bacterium)。菜豆、豇豆、豌豆、扁豆、蚕豆等各种豆类蔬菜的根系均与根瘤菌共生,从而形成豆科植物区别于其他园艺植物的一个显著特点。
根瘤的形成:通常豆科蔬菜能分泌物质以吸引根瘤菌向其根部移动,当根瘤菌与根毛接触时,便由根毛处进入根组织。根瘤菌在根皮层中繁殖,从而刺激皮层细胞分裂,形成很多微小的细胞,导致根组织膨大突起而形成根瘤。
作用:根冠不仅保护根尖,对根生长发育还有感觉重力和光、触觉及产生压力向前推进等多方面的调节作用。
3.1.1.3根系的结构(6个区)
2.细胞分裂区(division zone)
概念:此区位于根冠内方,又称顶端分生组织。
作用:该区细胞分裂活跃,形成的新细胞一部分加入根冠,另一部分加入伸长区内,从而控制着根的分化与生长。旺盛生长的根系,该区长度一般为0.5~1mm之间。
6.初生皮层腐落区(the zone of decay of the primary cortex),即过度根。该区的根突然变细,初生皮层细胞解体脱落,在皮层内形成次生结构。果树及许多双子叶蔬菜具较强的主根和较大的侧根,伴随着次生生长,根径逐渐增大。
3.1.1.3根系的结构(6个区)
3.1.1.4不定根的形成与应用
②块根(root tuber)
③气生根(air root)
根系不向土壤中下扎,而伸向空气中,称为气生根。气生根因植物种类与功能不同,又分为3种:
(1)支柱根(prop root):起辅助支撑固定植物功能的气生根,如菜玉米的气生根即为典型的支柱根。
(2)攀缘根(climbing root):起攀缘作用的气生根,如长春藤的气生根。
不仅如此,土壤中有些微生物还能进入到根的组织中,与根共生,这种共生现象(symbiosis)又有两种类型:①菌根
②根瘤
3.1.1.6.1根际
同真菌共生的根称为菌根,按真菌侵入细胞的程度分为以下3类:
(1)外生菌根:菌丝不侵入细胞内,只在皮层细胞间隙中的菌根。山毛榉、松等树木的根有外生菌根。
(2)内生菌根:菌丝侵入细胞内部的菌根。苹果、葡萄、柑橘、李、核桃等大多数果树;兰科、杜鹃、鸢尾、大葱、菜用苜蓿等多为内生菌根。
肉质根的根头、根颈和真根的比例,由于种类不同而有差异。且不同根菜的解剖结构不同.(图2-2)。
块根是由植物侧根或不定根膨大而形成的肉质根。
块根形状各异,可作繁殖用。
如大丽花地下部分即为粗大纺锤状肉质块根,形似地瓜,故又名地瓜花。大丽花的块根是由茎基部原基发生的不定根肥大而成,虽肥大部分不抽生不定芽,但根颈部分可发生新芽,由此可发育成新的个体。
3.1.1.3根系的结构(6个区)
3.细胞伸长区(elongation zone)是指由细胞分裂区往上与根毛区相接的区域。此区长度2~5mm。
根的长度迅速增加,主要是由于细胞伸长区的伸长所致。
4.根毛区(zone of root hairs)即在根上发生根毛的部位,位于伸长区上方,是吸收水分与无机盐的主要部位。该区表皮、皮层、中柱等3个初生组织已清晰可见。
3.1.1.6根际与根系的生长发育
根际(rhizosphere)是指与根系紧密结合的土壤或岩屑质粒的实际表面,与生长根紧密相接,其内含有根系溢泌物、土壤微生物和脱落的根细胞,以毫米计的微域环境。
其中存在于根际中的土壤微生物的活动通过影响养分的有效性、养分的吸收和利用以及调节物质的平衡,而构成了根际效应的重要组成成分。
概念:利用植物营养器官具有再生能力,采用枝条扦插或压条繁殖,使茎上产生不定根,发育成的根系称为茎源根系(cutting root system)。
特征:茎源根系无主根,生活力相对较弱,常为浅根。
果树中葡萄、无花果等扦插繁殖,其根是茎源根系;
花卉中月季、橡皮树、山茶花、桂花、天竺葵、八仙花等多用茎插,亦为茎源根系;
根毛区在根尖中所占比例较大,一般约占根尖总长的3/4。但根毛寿命很短,更新很快,一般仅7~10d。
3.1.1.3根系的结构(6个区)
5.木栓化区(zone of suberization)是指随初生根皮层细胞老化,一层或数层皮层细胞失去饱满状态而木栓化形成的区域。
木栓化区的长度与根的生理状态密切相关。
③气生根(air root)
3.1.1.5变态根的特性与功能
支柱根
攀缘根
呼吸根
肥大的直根
大丽花块根
玉米支柱根
长春藤的攀缘根
①肥大直根(fleshy tap root)
萝卜、胡萝卜、甜菜等的肉质根,均是由主根肥大发育而成。从外形上看,又分3部分:根头即短缩的茎部,由上胚轴发育而来;根颈则由下胚轴发育而来,这部分不生叶和侧根;真根才是由初生根肥大而形成,其上有很多侧根。
(3)呼吸根(respiratory root):根系伸向空中,吸收氧气,以弥补地下根系缺氧导致生育不良。
呼吸根常发生于生长在水塘边、沼泽地及土壤积水、排水不畅的田块的一些观赏树木,如红树、水松等。
呼吸根的发生是植物对外界环境的一种适应性。
3.1.1.6.1根际
3.1.1.6.2根系的分布
3.1.1.6.3根系生长动态
过渡根(transitional root)主要由吸收根转化而来,其部分可转变成输导根,部分随生长发育死亡;
输导根(conducting root)则主要起运送各种营养物质和输导水分的作用。
3.1.1.2根系的类型(3个)
须根在功能和结构上可分:
1、生长根
2、吸收根
3、过渡根
4、输导根
1、根冠
2、生长根
(3)内外兼生菌根:介于两者间的菌根。如草莓的菌根。
①菌根---概念及分类
类型:
外生菌根
内生菌根(VA或丛枝)
内外兼生
外生菌根
内生菌根
(1)扩大了园艺植物根系的吸收范围
(2)增强了根系吸收养分的能力。
所以促进了地上部光合产物的提高和生理生化代谢的进行,这在土壤贫瘠和干旱地区,保持植物正常的水分代谢和养分吸收,提高园艺植物抗逆性具有重要作用。
绝大多数蔬菜和种子繁殖的花卉多为实生根系。果树的砧木多为实生苗,根系则为实生根系。




3.1.1.1根系来源(3个)
②根蘖根系
一些果树如枣、山楂等和部分宿根花卉的根系通过产生不定芽可以形成苗木,其根系称根蘖根系(1ayering root system)。
根蘖根系
3.1.1.1根系来源(3个)
③茎源根系
A水平分布(horizontal distribution)
园艺植物地上部和地下部相接处的部分为根颈(root collar or root crown)。根颈以下向土壤深处下ຫໍສະໝຸດ Baidu的根称垂直根(vertical root)。
3.1.1.3根系的结构
3.1.1.4不定根的形成与应用
3.1.1.5变态根的特性与功能
3.1.1.6根际与根系的生长发育
3.1.1.7根的再生力
3.1.1.1根系来源(3个)
①实生根系
A .概念:由种子胚根发育而来的根,称为实生根系(seedling root system)。
B.特征:实生根系主根发达,根生活力强。
3园艺植物栽培的生物学原理
[内容提要]
●园艺植物根、茎(枝)、叶的形态特征与功能
●园艺植物花、果实和种子的形态结构与发育特点
●园艺植物生长发育与环境条件
●园艺植物器官间的生长相关性
●园艺植物生长发育周期
3园艺植物栽培的生物学原理
教学时数:12学时
本章重点:了解园艺植物栽培的基础理论,掌握其营养生长、生殖生长及生命中各类周期的特性特点,并通过满足其对环境条件的要求,达到优质、高产栽培的相关基础理论知识。
如葡萄、草莓、月季、菊花、无花果等枝(茎)条扦插繁殖;毛叶秋海棠、落叶生根、千岁兰等叶扦插繁殖优良苗木,已在园艺生产上发挥着重要作用。
园艺植物的根系除起固定植株、吸收水肥、合成与运输等功能外,还以不同形态起着贮藏营养与繁殖的作用。
主要根的变态有以下3类:
①肥大直根(fleshy tap root)
②块根(root tuber)
蔬菜中番茄可在根颈或茎上,尤其在茎节上发生不定根,且30~35d即可长达100~150cm。利用此特性,番茄可扦插繁殖优良品种或直接用于生产。
茎源根系
3.1.1.2根系的类型(3个)
1、主根
2、须根
3、侧根
①主根(main root):种子萌发时,胚根最先突破种皮,向下生长而形成的根,又叫初生根(primary root)。
3.1营养生长
根系(root system)是园艺植物的重要器官。土、肥、水等重要的田间管理,都是为了创造促进根系生长发育的良好条件,以增强根系代谢活力,调节植株上下部平衡、协调生长,从而实现优质、高效生产目的。
3.1.1园艺植物的根系
3.1.1园艺植物的根系
3.1.1.1根系来源
3.1.1.2根系的类型
作用:一方面根瘤菌从植物体内获得能量进行生长发育;另一方面根瘤菌所固定的氮素又为植物所利用。
②根瘤
A水平分布(horizontal distribution)
B垂直分布(vertical distribution)
3.1.1.6.2根系的分布
根沿土壤表层方向平行伸长,分布的范围受园艺植物种类、育苗移栽与否、土体条件及其他环境影响。
直根系和须根系
直根系和须根系
须根系
直根系
比较两种根系的不同点?
与植物的抗风能力有关吗?
3.1.1.3根系的结构(6个区)
将园艺植物根的尖端作纵剖面,在显微镜下进行观察:
由根尖往上又分为由初生根和次生根构成的6个区(图2-1)。
A.初生根
a.生长点
b.伸长区
c.根毛区
d.木栓化区
B.次生根
e.过渡根
f.输导根
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