葡萄101.

葡萄树根如何生长

由蒂姆·马丁森

与葡萄树的上述部分相比，根结构和功能更像是大多数种植者的谜。根部从土壤中提取营养和水，也是休眠季节碳水化合物和营养素（藤储量）的主要储存器官。他们还为葡萄藤提供物理支持，并产生调节藤蔓增长的激素和藤蔓对环境条件的反应。

但根隐藏在地下 - 所以无法直接观察到他们的季节性增长模式和功能。通过可预测阶段 - 芽爆，绽放，维尼，收获和叶秋季，葡萄生长和地面的发展。但下面地下季节性根生长期不太明显。

大局

研究人员估计，葡萄藤将30％到60％的光合素分配到根本增长。在成熟的藤上，据估计根的表面积在大约100米范围内²- 与10米相比²在地上叶面积。虽然吸收水和营养素的大多数“细根”浓缩在土壤上，但一部分根部可以生长到大深度（最多30米），并从藤的底部延伸几米。

葡萄藤试图维持root：合理范围内的射击比，葡萄尺寸与根系的大小高度相关。

根结构

商业葡萄藤是植物繁殖的，并且在高湿度条件下，根最初形成切割的夹层层的产物。在根扦插上，它们通常在拍摄节点附近形成。这些成为主要的结构根，分支到横向（次级和三级）根部。

横向分支可以在沿根系的任何位置形成，它们的形成取决于藤蔓检测环境提示（水，营养可用性）并延伸到这些区域的能力。与具有预先编程和可预测的布置的芽和叶子不同，根部的生长和分支模式非常灵活 - 对局部土壤条件非常敏感。

生长源于根尖的分生成，其中发生细胞分裂，其被纤细的“根盖”覆盖，该纤维物质覆盖，可通过土壤颗粒免受磨损。在这个区域后面，有一个细胞“伸长区”，其中细胞开始形成两层。外层是皮质，其中发生营养吸收和储存。内部'Stele'区分为木质蛋白和韧皮，负责将水和营养的植物上下运输。

根尖后面的最大摄取发生几毫米，其中形成了大量的根毛，大大增加了吸收的表面积。远离根尖，这些外层和根毛磨损，留下中央碑，血管系统以运输到躯干，射击和其他葡萄零件。木质外部的一层细胞在嵌形轴上发展，这增加了根部的直径，并且可以启动新的侧重根商品。外部的“软木塞套盘”形式，并开发含有蛛素的外硬化细胞层 - 一种在根部导电组织和土壤之间形成屏障的蜡状的防水物质。

细根与霉菌真菌的关联 - 一种共生关系，其中真菌增强了来自土壤的营养素的吸收 - 而且又从藤蔓的光合叶片中供应碳水化合物，以支持其生长和发展。

季节性根开发

在休眠状态下，围绕着根部木质部导管的细胞充满了淀粉和氮，这些物质开始沉积在复叶周围，但在秋天叶子衰老时也被调动起来。这些储备是春季林冠早期发育的燃料。

藤蔓从休眠到活跃生长的第一个可见的迹象通常是来自修剪伤口的汁液流或木质部汁液的“出血”。这种液流背后的驱动力是春季土壤变暖时根系组织的代谢活动。当储存的淀粉和蛋白质转化为糖和氨基酸时，它们被释放到木质部。由此产生的渗透压(来自木质部汁液中高浓度的糖分)将水分吸进根部，并足以将水分(和营养物质)提升到茎尖——在那里它为芽补充水分，开始芽膨胀的过程。

随着芽开始膨胀，射击尖端产生的植物素最终将（通过韧皮肌）向根部刺激以刺激根系生长。这些与在根尖（促进细胞伸长）处产生的Giberellins相互作用。这个过程需要时间，因为休眠芽从藤蔓的血管系统中孤立，并且需要重新连接 - 被认为在绽放周围完成的过程（见葡萄如何在春天重新连接）。

因此，在春季，根系的生长滞后于地上部的生长——而且根系的干重实际上在萌芽和开花之间下降，因为储存的养分被调动起来支持早期地上部的生长。随着冠层的出现，根系生长加快，在开花和果实早期发育之间达到一个高峰，然后在果实成熟期间逐渐下降。

虽然根生物量从叶子周围的低点增加，直到叶落，其中大部分生物质都集中在较大的永久性结构根部。细根是营养和水的吸收的地方。它们是短暂的（<5周期）并且经常更换 - 很可能因为它们排出当地营养和供水。随着葡萄冠层在盛开后建立得很好，一部分光合素返回根源并补充藤储备 - 一种加速作为果实成熟，胰岛形式和树冠增长的过程。

应对环境压力和管理

• 林冠控制。根生长对芽和新芽的流动性敏感。光灌和高早期叶面积将刺激根系生长。限制恢复季节芽增长的严重修剪或冬季伤害也将限制根系生长。删除拍摄提示的对冲将暂时导致终止的暂停生长。
• 水胁迫。在不断增长的季节期间，通过叶子壳的水蒸气蒸腾驱动了来自土壤的最多吸水（见葡萄园如何应对水分压力）。由于土壤水耗尽，蒸腾需求超过了根部的吸收。由于土壤干燥，根组织增加了散发酸（ABA）的产量，其被运输到叶子并向壳体发出闭合，减少水分损失，还减少了减少了CO₂光合作用所需的交换。射击增长放缓，但ABA可能会引起根部的相反效果。它似乎阻断了K +（钾离子）的运输到木质中，诱导水进口到生长的根组织。因此，在温和的水胁迫下，根部可以保持生长和利用新的（较少的耗尽）的土壤。
• 过量的水葡萄藤“不喜欢湿脚”，这是一个不言而喻的道理，而且葡萄藤在质地粗糙的土壤中比在质地细密的土壤中生长得更好。根系呼吸需要吸收土壤溶解氧，而在渍水土壤中溶解氧会迅速耗尽。在长时间的涝渍中，呼吸的缺乏限制了细胞功能和根系对养分和水分的吸收。
• 营养过剩：葡萄藤需求一般推动营养吸收 - 反馈机制可以“关闭”营养吸收。但摄取可能超过藤增长要求，并且过量的供应可以在葡萄藤中积聚 - 通常在细胞中的泡沫中，他们为营养消耗提供保险。
• 营养缺乏:当营养缺乏时，由于细胞内的生长限制，芽的生长减慢。根在周围的根区吸收和消耗养分。当地的耗竭可以将吸收转移到其他根系探索更多营养丰富的地区。如果整体藤蔓供应缺乏宏量营养素(N、P、K)，根细胞会减少细胞分裂素的产生，而当细胞分裂素被运送到生长的茎尖时，会刺激细胞生长和分裂。但是根系中响应氮缺乏的较低水平的细胞分裂素可以提高根系的生长速度——推测是这样的，根系可以通过开发尚未耗尽养分的新土壤来提高养分吸收。

葡萄藤的根系是隐藏地下的，但它的生长和整体“份额”的光合作用者被葡萄融化在上面的地面枝条，叶子和水果的健康和发展都很重要。根源培养营养，供水，提供支持，并产生调节整体葡萄葡萄植物的激素。它们与菌根真菌形成了共生关系 - 这提高了超出根源本身可以提供的营养和吸水率。它们具有灵活的生长习惯，响应可变土壤条件。它们是最重要的储存器官，可提供燃料早期葡萄葡萄葡萄藤蔓的糖和氮。虽然我们不能经常直接观察它们，但它们的功能同样重要，作为生产者集中管理的树冠和水果。他们大多数情况都不会对我们干扰。

参考：

凯勒，2010年。葡萄藤学:解剖学和生理学。学术出版社。第一版。

蒂姆·马丁森是纽约日内瓦康奈尔农业科技公司园艺分部的高级推广助理。