全 文 ：茶树根的内部拮构初步研究
王 旗 恒
根是茶树在地下的营养器官歹与地上枝叶的生长有着密切的关系 , 要地上部枝叶茂盛
, 必须使根系有良好的生长 。 了解茶树根系的内部结构是研究茶树高产优质的生 叹生化的
基础 , 本文研究不同树龄 , 不同部位根的结构特征 , 以便掌握其生 长变化规律 , 为采取
`科学的栽培技术和耕作制度提供理论依据 。
一 、 初 步 结 ’ 果
以祁门储叶种的生长五十天幼苗以及三年生 、 七年生 、 一卜一年生和三十年生的茶树
为观察研究材料 , 选用其主根 、 一级侧根 、 二级侧根 、 三级侧根和根毛 , 观察研究不同
树令 , 不同部位根的内部结构上的特征 , 初步得到以下材料 :
( 一 ) 茶苗 ~
主根的根基部与根茎部结构基本相同 , 皮层 占横切面的四分之一 , 根墓部皮层为 10
奄 层左右的薄壁细胞组成 ,根皮层细胞排列紧密 ,有明显的很毛突起 , 中柱鞘细 胞 成 长 方
· 形 , 韧皮部与木质部或外韧皮并生排列 , 韧皮部包围着木质部 , 髓占横切面 的 二 分 之
t
根尖横切面中皮层 占大部分 , 表皮细胞长形 , 排列整齐 , 内皮层成马蹄形 , 细胞壁
加厚 , 中柱鞘为长方形薄壁细胞 , 排列整齐 , 中柱部分的$)J 皮部和木质部不易逸清 。
( 二 ) 三年生茶树
恨茎部有移皮 , 皮层部外为数层多角形细胞 , 中为等直径细胞 , 形成层只部分较明
显 , 物皮部为木质部的三分之一 。 木质部导管接近髓的细胞 , 口径渐小 , 髓所占比例比
茶苗小。 韧皮部占横切面的七分之一 , 与根基部相似 , 具单列射线 , 木质导管有多角形
薄壁细胞 。
一级侧根 , 根基有周皮 , 韧皮部细胞为 6 层 , 成多角形 。 木质部细胞排列成整齐或
不整齐的四边形 , 外 壁 厚 , 多 达 2 层 , 具 单 列射线 。
二级侧根 , 根尖皮层有五层有 5 层多角形细胞 , 占横切面的三分之一以上 , 中柱鞘
细胞较整齐 , 韧皮部细胞比皮层薄壁细胞小 ( 见图 5 ) , 木质部为韧皮部的 2 倍 。
〔三 ) 七年生茶树
根茎部木纤维明显成束 , 导管由一列细胞组成 , 巾间有斜隔 , 导管有近圆形的网纹
结构和少部分细胞壁加厚的孔纹导管 , 木薄壁细胞中可见到原生质和细胞核 。
主根撼部有多列 .射线 , 有髓部 。 木质部细胞比根茎部细胞小 ( 见图 4 )
一级侧根 , 根基有周皮 , 韧皮部细胞趋于长多角形 。 形成层细胞排列紧密 , 韧皮部
只占横切面的六分之一 。
二级侧根 , 根尖部皮层为五层大的薄壁细胞 , 中住鞘细胞排列密而齐 , 细胞为长扁
形 。
三级侧根 , 根基部有薄壁的木栓层 , 木栓形成层及栓内层 ( 见图 4 ) 。 木栓形成层
细饱狭长 , 引卜列萦 , 韧支部为长方形细饱 , 与形戍成不易分清 , 木质部为 4 一 ’皮部的 3 倍 。
( 四 ) 十 一年生茶树 ,
根茎都纵切面中 , 孔纹琴管多 , 并有砖砌状灼网纹导甘 , 木薄璧细胞中可见细袍核
和原生质 。 共多列射线 , 射线细咆口径近韧皮部的则较大 。
一级侧 一浪 , 根基有周支 , 韧皮部细饱为长坊睡形 , 正对髓射线有细袍蟹较厚 , 成 园
形 、 长卯形的细饱嵌入 ( 见 }习 4 ) , 匀少线有单列 、 双列 2 神 , 木质部为韧皮部的 J 信 。
二级侧根 , 根尖部仃周皮 , 形戍 U华为 !是方形细饱 , 扒卜列整齐 , 有谁列射线 , 中 n习有
大型的薄壁细抱 。
三级侧 没 , 浪 一隽部场尖较 芯 , .淤皮部细胞 2 ~ 3 民 , 一存单列射线 , 木质部为沟皮邵
班于勺8 了若牙。
( 五 ) :三一卜年生子树
主很 , 权二些部导管之间长东有丝破坏 , 有浸城休 , 孔纹号管少 , 有水纤维 , 木薄壁
细胞少 , 主要是多列射线 , 少数有单列射线 。
一级侧根 , 根签部的水俭哆增厚 , 让 内层和木检形成层细胞有明显羞别 , 前者为大
的薄壁细胞 , 后者为排列紧密的长方形细饱 , 初皮部细袍狭长 , 正对射线处有向上扩张
的圆形的长椭圆形细饱嵌入 , 形成馨较明显 , 木质部为 物皮部的 6 倍 , 髓射线细胞仁!径
大 , 近边缘的射线细袍短 , 巾部的细饱 一长。
二级侧很 , 很尖部木住形成层明显 , 形成层全刚包排列不整齐 , 木质部为韧皮部的 2
倍 , 导管较少 , `育口 径宽少、 舀寸单列射线 。
三级侧恨 , 恨签部横切而丛本上与十一年生的相似 。
二 、 讨 论
根据以上的观察结呆 , 不同树龄的条树根部 , 山于生长发育过程的变化 , 在内部结
构上是有一些些术特点及规律 , 现讨论如 ` 一厂:
( 一 ) 茶树根部的初生构造 :
茶树很部出现的初生构造包括表反 、 反公及中柱部分 ( 见图 3 ) , 衣皮细饱足由原
表皮发展而来的一层细胞 , 排列整齐 , 它自勺待性和叶 、 茎的表皮组织不同 , 即 细 胞 壁
薄 , 不角质化 , 设有气孔 ; 部分细饱的外璧突出成为限毛 。 茶树的很毛多 , 是吸收对;分
最旺盛的器官 , 也是吸收水分和无机盐的主要部分。 很毛的细胞壁是纤维索 和 呆 胶 质
的 , 这才符合于它的吸收功能 , 由于细胞壁含有胶粘物质 , .使根毛在牛长过程中穿终土
壤颗粒的空隙时 , 土粒能紧密地贴咐在根毛上 。 根的表皮均造特征和根此功 .能 密 切 相
关 , 细胞壁薄和不角层化保持了细胞壁的透性 , 使水分和无机盐能直接通过根的表皮 ,
吸收到根的内部中去 。 众多的根毛及共与土拉密切结合的关系 , 则大大地增加了根的吸
收面积 , 这些都是茶树根部结构中有利的吸收功能 。
皮层是一些大型的薄壁细胞 , 内皮层外壁成马蹄形加厚 , 同时正对木质部射角处有
、毋壁细泡 , 以 准倾的途径到达木质部 , 这与茶树 !:.1 物学特性相吻台 。 茶树 J廷叶川植物 ,
· 夕沙
味地上部 枝 多汗卜茂 , 蒸 腾面大 , 生理上要青充足的水分来满足生长发育的需要 , 木质部
射角处的薄壁细胞有利于茶树休内外水分的流通 , 而厚壁细胞部分又保持了休内水分不
致于向外渗适 , 大最的薄璧细胞是茶树根部重要的贮藏器官 。
( 二 ) 茶树根部的次生构造: `
根的中柱鞘在生长过程中转变为次生分生组织 , 而出现形成层 、 木栓形成层 、 侧根
等 。 茶树侧根不是起源于表而细胞 , 而是起源干内部的中柱鞘的 l毒壁细 他 , 巾柱翎部分
新生细胞向外方突起 , 形成侧根生长锥 , 穿过皮层而出 。
形成层是由术质部束和韧皮部束之间不 分化的薄壁细胞 ( 即原形成 层 ) 转变而成 ,
由形成层形成次生构造 , 根因而加粗 。 形成层形成 以后 , 不断向外分裂 , 由外分裂生成
次生似皮部 , 向内分裂生成的次生木质部 , 同时形成层又形成 以辐射方式分布在木质部
和韧皮部的射线 。 由干茶树树岭的增长 , 地上部分枝不断增加 , 叶而积的扩大 , 随着同
化作用的加强 , 需要根部提洪更多的水分和无机魏 , 这些结构的出现 , 正是为了适应以
工伪瀚要石
谈 二食子形成层的活动 , 中柱鞘细脑分裂形成木检形成层 ( 见图 3 、 4 ) , 向外分裂次
数多 , 形成较厚的木栓层 , 向内分裂形成一 、 二层薄壁细胞为栓内层 , 三者 组 成 的 周
皮 , 在茶苗根部米出现 , 后随树龄增长而出现并渐次加厚 ( 见图 3 、 哇 ) 。周皮形成后 ,
根 的外而组织全部枯死 , 木栓层细胞壁栓质化 , 排列紧密 , 无细胞问隙 , 不透水气 , 可
防水分散失和病虫侵 入 。 老根的这种厚壁细胞 , 使茶树固定于土壤 , 成为一种强韧的固
著器官。
髓的大薄壁细胞 , 其功能是贮藏养分 , 将所以吸收的水分和无机盐类转化为自身需
要的养料 。 在幼年期特别发达 , 这是因为这时茶树地 .上部分枝叶少 , 同化作用尚弱 , 需
从根部补充更多的养分 。 随着树令增长 , 次生二水质部充满了髓 , 髓自勺细胞壁加厚 ; 使茶
树根部的支持作用不断得到加强 。
射线细胞有横卧 , 良立两种 , 是一些可塑性物质 左半径方 向转移的途径 , 有的还可
贮水 , 从图 4可见射线随树令增长 , 山 l准列到多列 。 这是因为周 皮增厚后 , 内外气 孔 交
换困难 , 多列射线可适应这种需要 。
( 三 ) 茶树根的输导系统 :
从根毛区吸收的水分和无机盐 , 通过木质部姐织输送到地上部分 ; 地上部分制造的
养分 , 通过韧皮部输送到根部。 茶树根部的输导组织主要包括韧皮部的筛管和木质部的
一导管 。 筛管是锐端细胞 , 娜个筛管是 由上 一厂连接的管状细胞组成 , 横壁不消失的就形成
许多筛孔 , 筛管之旁有伴饱 。 韧皮纤维常常木质化 , 细胞壁厚 , 细胞尖端插入其他细胞
间 , 组合牢固 。 韧皮部中的圆形 、 长圆形细胞壁木质化的细胞随树龄增长而增多。 木质
部的导管 ( 见图 1 ) 是由一列纵轴向排列的细胞联接成 。 从长势衰 退 的三十年生茶树根
部横切面上 , 可见一些水平的横导管节片 , 长势旺盛的壮年期茶树则 是 倾 斜 的 , 而且
孔纹导管多 , 木纤维 、 木薄壁细胞多而明显: 从导管类型的进化来看 , 孔纹导管管径最
大 , 增厚部分 也多 , 木纤维多而成束分布 , 起到运输 、 支持和贮藏的作用。 这些功能随
茶树生长势的衰弧而 渐次减退 ,如三十年生的茶树 , 主要是网纹导管 , 但不完整 , 木薄壁
细胞减少 , 这是 由于导管邻接的木薄壁细胞通过导管侧壁的纹孔侵入导管管腔中 , 填塞
导铃, 造成输导作用减弱 , 从而影响地上部分的生长。
三 、 小 给
1
、 茶树根的内部结构在幼年期 ( 如幼苗和三年生的 ) 、 成年期 ( 如七年生和 十 一
年生的 ) 、 衰老期 ( 如三十年生的 ) 有所不同 , 其演变 、 进化与茶树在各个年令时期 !:.l
理状况相适应 ; 根的同种组织细咆形状 、 大小 、 层次和排列 同茶树的生长发 育 密 切 关
联 。
2
、 茶根的吸收组织结构大致相同 . 皮层 占横切面 的大部分 , 中柱部分比例 小 , 木
质部 、 韧皮部成辐射状排列 , 内皮层的马蹄形加厚明显 , 巾柱鞘为一层排列整齐的细胞 ,
根毛是吸收最活跃的部分 。
3
、 茶根的保护组织随树龄而渐次增厚 , 由幼年期的初生保护组织一表皮 , 发 展 到
具有栓质化壁的周皮 , 行次生保护 。
4
, 茶根的输导组织因地上部分生长发育的需要而变化 , 在幼年 、 成年 、 衰老 时· 期
的导管孔径由小而大再小 , 以至为侵填体堵寒 , 衰老期茶树的输导功能逐渐衰退 , 木质
部与韧皮部的比例随树龄而增大 。
5
、 茶根中射线细胞由幼年期的单列到成年期的多列 , 口径渐次增粗二高产期 的 成
年茶树所需水肥多 , 这时具有横向运输的结构 。
主 要 参 考 资 料
1
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图一 根茎部解剖结构
上 : 横切 下 : 纵切
七 年 生
一 一— 1
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1
.单列射线
3
.初生木质部
2
。 次生木质部
4
, 髓
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. 木纤维
3
. 孑L纹导管
2
, 木薄壁细胞
4
, 网纹导管
. 了似
十 一 年 生
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. 多列射线 2一木质部
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幼 苗 摆
1
, 根毛
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, 根被从
3
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j戈层
4
. 内皮层
5
. 中往鞘
6
. 韧皮部
7
. 才又质导竹
8
. 髓
三 年 生
1
。 周皮
2
。 韧皮部
3
. 形成层
4
. 单列射线
5
, 木质导管
6
。 髓
十 一 年 生
1
. 多列射线
2
。 次生木质部
3
. 初生木质部
奋
1 04
.
图三 根尖解剖结构
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衰 老 期
1
. 表皮
2
. 皮层
3
. 内皮层
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. 中柱鞘
5
. 维橇束
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几`一十 一 年 生
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2
. 皮层
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. 内皮层
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. 中柱鞘
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三 年 生
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。 表皮
2
。 皮层
3
. 内皮层
4
. 中柱稍
5
. 维管束
七 年 生
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。 表皮
2
. 皮层
3
. 内皮层
4
。 中柱鞘
5
. 维管束
幼 苗 期
1
。 表层
2
。 皮层
3
. 内皮层 ·
4
. 中柱鞘
5
. 维管束
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图四 一级侧根解剖结沟
三 年 以
1
. 木抡层
2
。 水栓形夕戎层
3
. 检内层
4
. 韧皮部
5
. 形成部
6
. 单列射线
7
. 次生木质部
8
. 初生木质部
十 一 年 生
1
. 木检尽
2
. 木栓形成层
3
. 栓内层
搜 . 韧皮部
5
。 形成层
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. 多列射线
7
. 次以二木质部
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· 初生木质邦
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七 年 生
1
. 木栓层
2
. 木检形成层
3
. 栓内层
4
. 韧皮层
5
. 形成 层
6
. 单列射线
7
. 次生木质部
8
. 初生木质部
衰 老 期
1
. 木检层
2
. 木性形成层
3
. 检内层
4
。 韧皮部
5
. 形成层
6
. 多列射线
7
. 次生木质部
8
. 初生木质部
. 1那 。
国五 二级侧根解剖结构
, ~ 一 !
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- 一 3
一 - 一 `
一 一 一 _ _ 一 弓
三 年 生
1
。 表皮
2
。 皮层
3
。 内皮层
4
。 中柱鞘
5
. 二韧皮部
6
。 木质部
七 年 生
l
· 表皮 ` 4 。 中柱鞘
2
. 皮层 5 。 初皮部
3
. 内皮层 6 . 木质部
飞井月万、二乍 从 一几
十 、一 年 生
1
. 木性层 5 。 形成层
2
. 木栓形成层 6 . 次生木质部
3
. 检内层 7 . 单列射线
`
,
. 洲皮部 8 . 初生木质部 衰 老 期 儿 二仁性部
柱内层
次生木质部
飞。皮层
单列射线
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.术拴形成埃
5
.形成层
8
.初生木质部
.
1 08
图六 三级侧根解剖结构 ,
七 年 生
1
。 木栓层
2
. 木栓形成层
3 , 栓内层
4 , 筛管
5
。 .伴胞
6
。 韧皮部
7
. 形成层
8
. 次生木质部
9
. 单列射线
王0 . 初生木质部
4
十 一 年 生
1
。 木栓层
2
。 木栓形成层
3
. 栓内层
4
. 韧皮层
5
. 形成层
6
. 次生木质部
7
。 单列射线
8
. 初生木质部
巨
~ 湘洲 幽目礴自 . `舀
. ~ ` ` ~ 一 . 匀
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~ 一 ~ 一 ~ ~ 3
~ 一 ~ . 一 一 布
衰二老 期
1
. 木栓层
2
. 木性形成层
3
. 栓内层
4
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, 韧皮部
5
。 形成层
e
. 次生木质部
7
. 单列射线
8
. 初生木质部