【專題企畫】
根壯葉茂 植物的根部
山木有佳實，托根清禁中。
歲芳搖落盡，獨自向炎風。
－宋．晏殊〈西垣榴花〉
晏殊是北宋前期的著名文學家，以一聯「無可奈何花落去，似曾相識燕歸來」，引得無數世人吟詠不已，可謂一代文豪。而在這首五言絕句中，他則借石榴自喻：原本生長在山林間的果樹，如今則寄身於朝廷的宮苑中；當春光流轉，其他繁花皆落盡，唯獨石榴花迎向夏季熱風，明豔燦爛如火。
簡潔的詩句，既歌詠了石榴的獨立不群，也意味著自身的超然絕俗，雅致中見芬芳，盡顯作者的才情與造詣。詩中所提到的「托根」，為寄身之意，指石榴樹從山林移植到宮廷裡。「根」吸收土壤中的水分和無機鹽，也能固定植株，為所有植物存續生命的基礎器官。葉子會枯萎、花朵會凋謝，僅有根部不間斷地輸送養分至莖部，讓植物得以繁衍生息。
起根立地 各闢蹊徑
根是維管束植物的重要器官，也是種子萌發時最先長出的部分。以豌豆為例，種子內的胚根會先穿破種皮，逐漸向下長成白色細條狀的初生根。當初生根愈來愈長，子葉便開始從種皮脫出，接下來就是衝破地表，嶄露頭角。
在子葉冒出地面之後，根慢慢地長得粗大，並開始形成維管束。隨著莖不斷向上、向陽光生長，而根也不停地伸向土壤深處。不過，為何根不會長到地面上來？難道它能辨別方向嗎？
原先，科學家認為植物的根具有背光性，但後來發現，若將發芽的幼苗從泥土裡拔出，在漆黑的環境中橫放一陣子，那麼根的前端還是會彎曲向下生長。由此可知，真正影響根的生長方向，其實是地球的重力；換言之，根可以感應重力，往重力的方向生長，此為「向重性」，又稱「向地性」。
此外，根還有探索水分、氮氣、氧氣、無機鹽等各種養分的能力。由於這些養分存在於土地中的不同區塊，所以根究竟是要往哪個方向生長，都攸關生命的存續與茁壯。甚至在向外延伸的路途中，還有可能遇上寄生蟲、另一棵植物等狀況，如何閃躲或自衛，其實都是根必須「思考」的課題。
什麼？根會思考？早在西元一八八○年，查爾斯．勞勃．達爾文（Charles Robert Darwin）便在其著作《植物的行動力》（The Power of Movement in Plants）中提出，植物的根部具有類似低等動物的腦部作用。他觀察到，根尖能感應外界的刺激及訊息，從而決定根的生長方向。近年來的科學研究，更證實了根的多種感應能力，除了前述的重力和養分，根還可以偵測溫度、溼度、電場、壓力、各種化學物質濃度、音波振動……並且不只有根尖能處理、判別資訊，而是整株植物的根系相互傳遞、結成網絡，最終作出決斷。甚至若是一群同種植物生長在一起，根系能連成一氣，共同運作，彷彿某些群體動物的社會一般。
最典型的例子便是「北美紅杉」（Sequoia sempervirens），主要生長在加州的太平洋沿岸，喜歡寒冷多雨的氣候，可以長到一百多公尺高，傲視群倫。之所以能長得如此高聳，其實是靠群體的力量才會如此。因為加州海岸地質較堅硬，樹根無法扎得太深，於是它們演化出每一棵樹雖獨立於地表，彼此的根系卻能緊密連結，互相扶持，共同抵禦上千年的風雨，真所謂團結力量大。
尋根問底 各得其所
如眾所周知，想要蓋好一棟樓房，那麼地基就必須打得穩固堅實；而對於生長自泥土的植物來說，「根」就是它們的地基。不過，因為根通常深埋於土中，並非像花葉果般容易觀察，所以還需深入土地之中，才能瞭解各類植物之根的形態與特質。
首先，就以前述的石榴為例，它的根為黃褐色，由一條較粗的主根向下筆直延伸，而在主根上，又往四周長出眾多側根，猶如分岔的樹枝一般向外伸展。此形態的根系稱作「軸根」，裸子植物和雙子葉植物的根即是。
另一種根系則沒有主根與側根的分別，而是從莖部下方延伸出數條粗細差不多的根，以便抓住淺層土壤。這種根系之形態猶如蔓生的鬍鬚，因此稱作「鬚根」，蕨類植物和單子葉植物的根均屬之。 除了形態的差異，其實根不僅在泥土中生長，甚至功能也隨著自然環境的不同而千變萬化。
例如：經常作為觀葉植物的黃金葛，為了攀附樹幹或牆面，而經常在節眼處長出攀緣根，此種根可以吸收水中的養分，讓黃金葛沒有泥土也可以生長。
另外，常見於熱帶地區的各種榕樹，經常從樹枝上長出鬚狀的「氣生根」，可以吸收空氣中的水分；而當氣生根向下到達地面後，還能伸入土壤中，地表部分則逐漸形成木質支柱，如同樹幹，具有支撐樹枝重量的作用。這些日益壯大的氣生根樹幹，猶如一棵棵樹木，往往從一棵榕樹的主幹開始向外延伸，就能發展成一片樹林。在澎湖跨海大橋旁的「通梁古榕」，原是一棵栽種於南明永曆廿七年（西元一六七三年）的「垂榕」（Ficus benjamina），歷經三百五十年的悠悠歲月，如今已變成枝椏相連難分的超大型樹木，覆蓋面積廣達二千多平方公尺，堪稱氣生根的偉大奇蹟。
深根固柢 各顯神通
一般來說，根的發展形態受到環境（土壤成分、水分）及氣候（溫度、溼度）所影響。由於「軸根」的主根強有力，因此通常比鬚根更能深入土層，而側根伸展的範圍也較廣。像大多數的木本雙子葉植物，主根可達地下十至十二公尺；側根所伸展的直徑距離則廣達十至十八公尺，超過其樹冠的直徑。
若論草本的雙子葉植物，其根系的深度與廣度同樣不遑多讓，甚至有過之而無不及。例如有種生長在內蒙古、甘肅、新疆沙漠地區的「駱駝刺」，植株高度可能只有一公尺左右，但它的主根為了吸收難得的地下水，往往可深入地下二十公尺。又如我們經常食用的南瓜，植株矮小，常在地面蔓生，但側根伸展的直徑卻可達六至八公尺。
相較於軸根的深度及廣度，「鬚根」所能伸展的範圍就遜色不少。草本的單子葉植物，如稻、麥等，其根系入土大約只有二十至三十公分，而伸展直徑也最多只有四十至六十公分。至於木本的單子葉植物，則另行演化出不同的機制，以因應根系先天上的伸展限制。譬如棕櫚、椰子，其鬚根的纖維粗壯且極具韌性，所以整棵樹可長至二十公尺以上，並可抵抗颱風的侵擾；另外像「林投」，則以眾多氣生根伸展至地面下，牢牢地作為整棵樹的支柱，猶如榕樹一般，所以不畏海風吹襲。
盤根錯節 各有所長
在熱帶地區，若是雨量多，雨水長期沖刷地表，造成土壤淺薄，植物為了支撐本身高大的樹幹與樹冠，避免傾倒，於是主幹的側根會從地表突起，逐漸向四周蔓延，形成板狀構造的根系，此即板根。板根厚實扁平，可以占據廣大的面積，使得粗壯的樹身能屹立不搖。例如：臺灣南部海岸常見的「銀葉樹」、盤據在柬埔寨吳哥城中的「四數木」（Tetrameles nudiflora），均為代表性的板根植物。
對於絕大多數的植物來說，根是吸收、運輸、固著的器官，但演化總是有意外的發展。有些植物為了因應氣候的變化，如乾季或冬天，於是根演化出儲存養分的功能，以備不時之需，此即儲藏根。
儲藏根的外形肥大，主要成分是醣類（如澱粉），其次是水分或蛋白質。依其形態不同，而有塊根（如番薯、木薯）、肉質軸根（如蘿蔔、胡蘿蔔）的差別。值得一提的，某些植物的地下莖也能儲存養分，膨大如塊狀或球狀，譬如：芋頭、馬鈴薯、水仙、蔥、洋蔥、薑、蒜、蓮藕等均是。儲藏根與儲存養分之地下莖的最主要區分標準：「儲藏根」的外表通常有根毛，只能往上長出莖，向土中長出其他的根；而「儲存養分之地下莖」的外表較光滑、無根毛，有些具有分段的「節」，除了會長出根之外，還能冒出新葉。
根千變萬化的功能，遠超乎人類的想像。雖然根經常在泥土中深藏不露，但其實它們就是植物群落的指揮、營運中心，既維持生命的延續，也展現了演化的奧妙。當我們愈瞭解根的種種面貌，就愈加讚歎大自然的精彩萬分。惟願這份深植於土地的美好可以永續存在，因為植物就是地球生態之根，根壯葉茂，其他生命才會生生不息。
