植物“下半身”的秘密生活
文章来源：琉璃光
作者：周妙妃
只看到植物的上半身？
许久以前，有个初识的朋友来访，相聚之后，我的菜圃和花园激起她种花的意念，想跟我要几棵草花回去种。我拿把铲子给她，大方的说随她自由挖取，那时我并不知道我们对植物的认知不同。
我们到了花园，她拿着铲子在花圃边蹲了下来，当时的景象让我印象深刻，至今难忘。在花圃前蹲下后，她的动作非常敏捷，手握着铲子，在植株下刚刚和土接触的位置，铲面朝上几乎和土表平行，右手稍为拉开借力，然后就平平地用力往前送出，利落地把数棵植株和土壤切断分离…。我抑制住惊吓与尖叫，心想那些草花没了根怎么活呢，赶紧镇定的跟她说带点土比较好。她头也没抬，“喔”的一声，又拿起铲子，快速地又切断了几棵，这次切在土下约3公分的位置，好一点了，但还是不够。我想她大概不知道植物还有下半身，植物根部事关重大吧……
我说我多挖几棵给妳…… 接过铲子，草花不大，我在植株外围，绕着植株周边铲土，铲子约呈60度角度，深深的插入土中大约十来公分深，把植株周边的土壤切断，再用铲子把整个土团挖出，尽量保留土团的完整。如此移植，植物搬到新家后大概都可存活。更理想的，新家已经挖好土团一样大小的坑洞，并且已灌过水让坑洞的土壤湿透。带着土团的植株毫无耽搁，尽早送到新家，尽早放入坑洞，马上用小而慢但够多的水浇透，连续浇水三天。那么连植株都不知道它已经搬新家了，两三天就恢复原来活力继续生长。但是再大一点的灌木、果树、庭园树、行道树，就不那么简单了。移植要看季节，要事先把植物准备好，要在适当季节气候下搬迁……
我在澳洲看到他们种植树木，不管是行道树还是公园植栽，都是从小树苗种起，不是移植大树。比较起来，小苗的根系完整，两、三年就长成大树，而且强壮健康。移植的大树呢，失去了大半的根部等于去掉了半条命，种下时根部没有被拉开伸展，也没有把移植的新家准备好，甚至连包裹根部的绳索布袋都没拆除，只是挖个洞，把植株塞进去，再把植株绑在支柱上勒住固定。于是这些可怜无辜的大树耗尽树皮储存的养份，要两年才长出足够的根支持生长，再两年根部才够强壮足以支撑树体（如果幸运没被台风吹倒的话），然后才能拆掉支柱独立生长（如果还没被勒死之前，施工人员还记得来拆除的话）。
△ 台湾的行道树常是移植大树，必须勒住几年才能稳住阵角。
△ 澳洲的行道树从小树苗种起。周围覆盖碎木块可以保湿，肥沃土壤。支柱位置视风向而定。宽布条温柔稳定地固定住树苗。
那惊吓让我知道大部分的人看植物只看到植物的上半身。上半身有枝条、有叶、有花果，下半身在地底下看不到，挖下去查看，也只看到和土壤结合的断根，要了解植物的地下部份实在不容易。
我对植物根部的了解也很片段：看看书，移植植物时看看纠结的根，再用没多大用处的大脑胡乱想象一下，说实在的，土壤里的世界实在跟外太空、跟海洋一样高深莫测。很多书都说植物根部就是植物地上部的倒影；说根部是植物吸收水份和营养的器官；施肥和浇水，要浇在滴水圈的位置（下雨时，树冠最外围雨水滴落地面的地方）；说根部可以深达数公尺，四周遍及树冠之外。
之后，陆陆续续阅读了许多有关根的资料，发觉植物地底下的部分跟植物地上部分相比，质量体积更大，占地更广，生态的贡献更是不相上下。植株地上部和地下部息息相关，然而我们只忙着培育地上部，只求地上部繁茂健壮，好供我们取用，和提供生态功能；却不去培育地下部，让植物的地下部更繁茂，更能往上养育健康的地上部，并发挥它们在土壤里的生态功能。
那么，植物根部在地底下的秘密生活是何模样？如能一窥究竟，相信我们耕种的知识将会更上一层楼。
根部的领域范围
首先，看看一些根部的研究数据：
一种圆柏属树木，根可长达60公尺。叫三齿蒿的灌木，根可长达9公尺。小小像草花的豆科苜蓿，根部可深达30公分至390公分，看土壤的状况。一个小黄瓜种子发芽，土壤松软肥沃时，主根可深达10公尺，每天长3公分。这是根部可深入地底的惊人数据。
根部扩展的范围呢？
我们最熟悉的萝卜，根部可以覆盖2.8立方公尺的土壤，约25单轮推车的土，总重量约7.5公吨。一棵皇帝豆可以覆盖6立方公尺，覆盖的土壤是16公吨。一棵像稻米，都是禾本科，长得草模草样的裸麦，根部加起来共可伸展600公里。植物根部的质量可能5倍于地上部分，至少有一半以上的植物质量是在地底下。
以上的数据是怎么来的？科学讲证据，眼见为凭，是用显影剂让根吸收后遍及整株植物再照相吗，不太可能挖到地底下去看吧？
结果…
科学家们真的是穷极无聊，真的有群研究土壤和植物的傻子农业专家们挖了坑，再像考古学家一样，整日待在坑道里，一寸寸的把土拨开，追踪根的分布情形。研究根部的坑道会挖在距离植株30公分左右的地方，视根部的深度和广度，挖出的坑道长200～400公分，宽80～120公分，深200～300公分，人可以站在里面工作，也可把拨下的土运出来。有了这些傻劲的英雄们，我们对植物在地底下的吃喝拉撒睡才有了更明确的认识。
伟大的 Dr.John Weaver 在1920s，1930s年代就开始如此精密记录并绘画植物根部。终其一生，他几乎独力的绘制了一千棵植物，主要是美国中西部的大草原植物和蔬菜，出版了14本书。后来各国，尤其德国和匈牙利，也有许多如此的根部研究，记录的植物包括树木，果树，灌木，杂草，蔬菜…等等。有位W.W.Yocum 在一九三○出版了一本书，详细记录了土表覆盖物，包括干草、覆地植物、绿肥、厚纸板等等对土壤和根部的影响。他的研究详尽珍贵，不只记录覆盖物如何让植物长得更茂盛，甚至每小时的土壤温度变化都记录下来…。
有兴趣大家可买书来看，它让我对根部的认识真是大开眼界，受益良多。其中有许多根部的绘图，揭露了不少地底下的秘密。
大草原植物的根部
△ 大草原的各种植物，根部深度大多超过植株高度（每一格是30公分）From: Understanding Roots, by R.Kourik
美国中西部大草原是干燥的，有许多大型动物生活其中。
适应那种环境的植物都耐旱、耐践踏、耐草食动物的嚼食，它们的适应方式是在地下长着健康的根丛。有一棵大戟，上可长至90公分高，根部达150公分深。一棵鼠尾草，根部深达120公分，超过50％的根部是在40～50公分内。
适应干旱的其中一个方法是把所有的根部都尽量靠近土表，有棵多年生的醡浆草只有9公分高，根部达24公分深，分布广及240公分，在植株周边铺成一片地下毯子，加大了雨水吸收的面积。
多年生能固氮的苜蓿是当地的原生植物，根深可到240公分，是极佳的绿肥作物和动物草料。它有根瘤大都长在浅土层，富含由空气固定的氮肥，当采割、动物咀嚼、干旱或季节转换时，细根会部份死亡腐化，氮肥以及由深层吸收的营养会释出到土壤里，增加土壤的肥沃。
△ 固氮的苜蓿根部像采矿机，可把深层营养带上来（每一格是36公分）From: Understanding Roots, by R.Kourik
燕麦和大麦、稻米都是禾本科植物，长得都像草，追踪根部之后，发现燕麦的根丛非常浓密，大麦根部则少而深。种植采收后让根部留在土里腐化，可增加土壤的有机质和养份，让土壤松软、肥沃、保水、排水。许多杂草的根部也是同样情形，季节的转换和适度的砍伐将可增加土壤的有机质和养份，只要好好利用杂草就足以保护土壤防晒、防风、防雨及肥沃土壤。休耕时养育土壤，除了撒播豆科绿肥种子，也可加上禾本科的种子，让养份更多样化，或者让杂草生长，定期割断，就地腐化，是省钱又省工夫的养地法。
△ 燕麦茂密的根丛，大多集中在30公分内浅土层（每一格是30公分）From: Understanding Roots, by R.Kourik
蔬菜的根部
在蔬菜方面…
南瓜的根部大部分生长在地下深30公分内，由上空往下看，一棵南瓜根部所到之处有6公尺×6公尺，共分布36平方公尺的范围。
洋葱和蒜头的根不在浅土层，是呈发散状往地底下长，可深至70公分。因此浇水要够深，在地面铲除杂草时可不用担心伤到根。
△ 洋葱的根丛往下分散，大多集中在30公分内浅土层（每一格是30公分）From: Understanding Roots, by R.Kourik
玉米的记录很多，每棵都不同，有长得浅而密的；也有浅层长得不多而深度超过100公分的，跟土壤状况有关。但全都是大部分根部长在地下30公分内。
可以看出 Dr.Weaver 为什么伟大的，他绘出了一棵10岁的辣根（山葵，芥末），植株地上部份才150公分高，根部深达420公分，分布150公分宽，光看植物的地上部份，真无法想象它的下半身长什么样子。
食用果树和核果树的根部
在果树和核果树方面……。从种子开始种树，要好几年才有果实，但主根发育健全，可深入极深的地底。只有少数树种有主根，且由种子育苗才长，移植、或盆栽培育再种植都会破坏主根，一旦破坏就不会再长出，影响植株的稳定性，以及和深层土壤的关系。
根部的分布都是树高的2～3倍以上。
核果类方面。有一棵板栗树，植株仅130公分高，根有240公分深，分布570公分宽。一棵小榛果树，树高70公分，根90公分深，分布150公分宽。
果树方面。匈牙利的 Tamasi 做了很多详尽的记录。有棵30岁的杏桃树，根深2.4公尺，根的分布有一边伸展出滴水圈12公尺之外。另一棵23岁的杏桃树，如果没有修剪植株可长至7.5公尺高，其根部分布13公尺宽，占地103平方公尺。他发现82.5％的根都分布在地下25～70公分深的位置，25％的根超越滴水圈。
其它的记录。一棵接在矮生根茎的苹果，其根的分布与树高的比例跟没有矮化的苹果树一样。另有苹果树在不同土壤里的根部分布，在沙土比在壤土的分布较广。有棵樱桃树，有一边是黏土，根部的分布明显受到限制。
在一棵核桃树的记录上，根部有91.75％分布在地底25公分内，周围超越滴水圈4倍。聚集在浅土区的原因是因为25公分以下是黏土层，还有铁的分布，不适根部生长。
△ 核桃树的侧面和鸟瞰图，根部分布是植株高度的2倍，超越滴水圈（下图箭头是树冠范围滴水圈的位置）From: Understanding Roots, by R.Kourik
硬实的黏土，根部会长在浅土，并被迫往上长，那里空气较充足。深度方面：在黏土地，90～95％的根在36公分内，50％吸收根在10～20公分内；在壤土地（含黏土、沙、有机质）90～95％的根在100公分内，50％吸收根在36公分内，根部可较深入地底。分布方面，黏土地的植物根部扩散至滴水圈的5倍以上；壤土地仅扩散2～3倍。
黏土的透气性较差，根部会集中在浅土层往周围扩散，是为了得到氧气、水份和营养。改善黏土可打洞（小型土地用叉子即可），再加有机覆盖物落叶枯草等，让水、空气和有机质进入，一段时日后就可改善。
我们无法对每一寸土壤做分析，只能浇水、施肥和覆盖在植株周围，不止在滴水圈，还要超出一些，范围加大。那里是根丛末端，是根部较活跃，根毛最多，吸收活动最强的地方。
高大树种的根部
植物的根部发展跟土壤有关，看来大半的植物根部深度多于植物高度，根部分布面积大于树冠面积。那么高大的树木呢，是不是也是这么长的？
德国有两位科学家专门研究树木和灌木。
出人意料的，巨大的红木，没有主根，植株可高至60公尺，但根部颇浅，分布宽度超过树高。它们是靠群聚与宽广的根团稳定生长，对抗强风。
有棵橡树，高6公尺，根深2公尺，分布14.5公尺宽。有一丛桦树，高1.2公尺，根深仅30公分，分布达4.5公尺。有棵花旗杉高13.8公尺，根深2.4公尺，分布20公尺。
△ 这棵橡树根深2公尺，没有明显的主根。From: Understanding Roots, by R.Kourik
有成林的一群白杨树其实是同一棵树，是由漫延的根部随处长出新树苗而形成的。最高的一棵只有70公分高，根有1.7公尺深，散布4.8公尺。大部分的根在地下60公分内。
有棵欧洲赤松，高2.1公尺，主根有3.3公尺，根分布4.2公尺。另一棵瑞士石松，高5.4公尺，根仅0.9公尺深，但分布遍及10.5公尺。
树木的根部不是地上植株的倒影，粗大的根不多。而是由植株向周围生长，大量分散在浅土层，然后有些向下生长并长成粗根。
△ 一棵瑞士石松，高5.4公尺，根仅0.9公尺深，但分布遍及10.5公尺。From: Understanding Roots, by R.Kourik
水、阳光和覆盖物对根部的影响
降雨量会影响植株高度和根发展的深度和广度：Dr.Weaver 画出了降雨量越少根部越浅。在降雨量48～57毫米下，植株高65公分，根深75公分。降雨量63～72毫米下，植株高95公分，根深135公分。降雨量78～96毫米时，植株高100公分，根深160公分。降雨量够多，土壤深部湿透，根部才长得又深又广。所以每次浇水要够多够深，土壤深处水不易蒸发，可以耐久而节省用水；根部的深度和广度够，对逆境的抵抗力较强。
△ （左＞右）降雨量越少根部越浅。所以供水要够多够深，根部的深度和广度较多，对逆境的抵抗力较强。From: Understanding Roots, by R.Kouri
阳光也影响根的发展。Dr.Weaver 记录了3棵大果栎树苗的根部在三个地方的发展情形：长在空地上的，根部深达150公分；长在橡树林的，阳光只有5～20％，根部仅达45公分；长在菩提树林里的，阳光更少仅1～8％，根部不到30公分。阳光推动植株生长，缺少阳光植株生长受阻，连带根部发展也受阻。
△ Dr.Weaver记录了3棵大果栎树苗的根部在（左＞右）空地、橡树林和菩提树林的发展情形。From: Understanding Roots, by R.Kouri
在覆盖物的研究上。植株周围用干草覆盖约20公分厚，比种绿肥植物或光秃地面，植株高1.1倍。覆盖黑色塑料布可以控制土壤流失、抑制杂草、保湿、保温。最经济、最环保的是定期割草，用于覆盖。用碎木块覆盖，20公分内的浅土层细根增加了30～300％。所以用有机质覆盖有助植株和根部生长。
在树干和根部交界的地方，会有些浮起，叫做根颈或茎基 root flare，大约比120公分处的树干粗要宽3～6倍。不可用土盖住，覆盖时要像甜甜圈空出树干周围，否则树根容易腐烂。
到地底下看了植物的根部后，终于知道，根部可以深入地底数公尺，但有90％分布在地下50公分内，一大半的根丛集中在更浅的10～30公分内。浅土层是植物活动的主要空间，聪明的照顾浅土层，可以让根丛更深、更广、更密、更健康。想当然耳，植株也会更健康、更高、更壮。
参考书目
树的秘密生命，彼得.渥雷本，商周出版
Understanding Roots, by Robert Kouril
Roots Demystified, by Robert Kouril
相关文章回顾
有机是一种生活，独立是一种态度，有机会分享你我的品味和追求。
联系我们
media@yogeev.com（合作）farm@yogeev.com（农场）post@yogeev.com（投稿）
多转发，人人有机会！