Hình thái bên ngoài của rễ

Chóp rễ (root cap)

Là một bao trắng nằm ở đầu rễ, có nhiệm vụ bảo vệ đầu rễ lúc rễ chen đất mọc sâu xuống. Chóp rễ do nhiều lớp tế bào, lớp ngoài tróc đi và mất trong lúc nhiều lớp bên trong được thành lập. Chóp rễ cũng tạo ra dịch nhầy (mucigel), là chất nhựa bảo vệ đầu rễ không bị khô giúp cho rễ đi xuyên qua đất dễ dàng hơn, nó cũng còn giúp cả việc hấp thu nước và chất dinh dưỡng trong đất.

Vùng phân sinh

Nằm ngay trên chóp rễ, chính ở vùng nầy, các tế bào của mô phân sinh sẽ phân cắt để cho nhiều tế bào mới.

Vùng tăng trưởng

Vùng nầy dài vài mm và láng, đó là vùng mà tế bào lớn lên, bắt đầu chuyên hóa và làm cho rễ dài ra.

Vùng lông hút / lông rễ

Trong vùng nầy các tế bào trưởng thành và biệt hóa, vùng nầy còn là vùng lông hút vì đây là nơi có nhiều lông rễ nhỏ nhô ra từ các tế bào căn bì. Các lông này được sinh ra ở vùng bên dưới, lông dài ra khi đi dần lên trên, và cuối cùng lông sẽ rụng. Tế bào lông hút là tế bào sống có tế bào chất, nhân ở đầu lông và một thủy thể to. Lông hút phong phú và duy nhứt ở thực vật, đảm nhận nhiệm vụ hấp thu nước và muối khoáng cho cây, các lông hút còn có nhiệm vụ đồng hóa các chất mà chúng hấp thu; ngoài ra nhờ có lông hút mà diện tích bề mặt hấp thu trên rễ được gia tăng rất lớn. Chót của lông hút có chất nhầy giúp cho lông hút dính chặt vào trong đất.

Chiều dài của vùng lông hút không thay đổi, do các lông hút mới thành lập luôn nằm

bên dưới,càng đi lên bên trên, lông rễ càng dài ra và saucùng sẽ rụng đi. Người ta ước tính ở rễ lúacó khoảng 14 tỉ lông hút với tổng cộng diện tích bề mặt hơn 400m²

Các phần của rễ (A) chóp rễ, (B) vùng tăng trưởng (C) Vùng lông hút, (D) Vùng tẩm suberin

Vùng của tế bào trưởng thành ở rễ cũng là nơi mô sơ cấp như căn bì, nhu mô vỏ phát triển

Vùng tẩm suberin

Vùng nầy trống và không láng, nằm bên trên vùng lông hút và là vùng lông hút đã rụng đi. Tầng tế bào bên dưới lông hút lộ ra và vách tế bào bị tẩm suberin nên được gọi là tầng tẩm suberin. Vùng nầy không hấp thu các chất dinh dưỡng được nữa vì vách tế bào không thấm; người ta cho rằng chính sự tẩm suberin vào vách tế bào làm cho lông hút rụng. Sau vùng lông hút, rễ chia nhánh và phân chia ra rễ con (rễ thứ cấp). Từ chóp rễ đi lên, rễ gia tăng đường kính và sau cùng rễ tiếp giáp với thân ở cổ rễ.

Ở các rễ cây song tử diệp, rễ mọc to ra và tầng dưới lông thay vì tẩm suberin lại hoạt động như một tượng tầng, đó là tượng tầng sube nhu bì và cho ra bên ngoài là mô sube (mô che chở thứ cấp), trên mô nầy cũng có các bì khổng.

Rễ chính (cái) và rễ bên

Ví dụ: rễ xoài, mận … Rễ cái (chính) mọc từ phôi (mầm) và mọc thẳng từ trên xuống đất (địa hướng động); nơi tiếp giáp sát với phần trên mặt đất là gốc (rễ), phần bên trên của rễ chính nối liền với trụ dưới lá mầm. Trên rễ chính đầu tiên mọc từ cây mầm gọi là rễ sơ cấp (primary root) trên một gốc rễ to, hình thành phần lớn khối lượng của rễ và vẫn còn hiện diện suốt đời sống của thực vật; rễ chính phát triển nhanh và đâm sâu xuống, gia tăng sự nâng đở và cho phép thực vật sử dụng vật chất nằm sâu bên trong đất. Rễ chính có thể sâu đến 53m dưới đất.

Rễ chính phân nhánh thành những rễ bên hay rễ thứ cấp (secondary root) và hệ thống rễ được thành lập, rễ mới mọc (non nhất) luôn ở gần đầu rễ ngày càng nhỏ hơn và mọc ngang hay xiên. Rễ bên có nguồn gốc nội sinh.

Hệ rễ có rễ chính phát triển mạnh, các rễ bên (rễ phụ) phát triển ngày càng nhỏ, nhiều, gọi là hệ rễ trụ (taproot system), sự sinh trưởng thứ cấp ở đây đặc biệt quan trọng là đặc tính của hệ rễ các cây đại mộc, cây thân cỏ của hầu hết lớp song tử diệp và của nhiều cây Hột trần.

Rễ chùm (rễ bó) / hệ thống rễ sợi (a fibrous root system)

Ở nhiều cây họ Lúa (Poaceae), họ Dừa (Palmae) … và hầu hết các cây lớp đơn tử diệp, rễ chính thường hoại đi từ trong mầm hay có đời sống ngắn, thân cho ra nhiều rễ gần bằng nhau và có thể phân nhánh hay không. Rễ các cây này thường không có sự sinh trưởng thứ cấp nên thường tương đối đồng đều về kích thước và giống nhau về hình dạng. Hệ thống rễ sợi mọc tương đối cạn, thường phát triển rộng lớn nằm gần trên bề mặt đất và ngăn chận sự bào mòn phần bên dưới gốc thân.

Rễ bất định (adventitious roots)

Nhiều loài thân bò như (rau má, rau muống), thân ngầm (ngải hoa, cỏ cú), thân khí sinh (da, mía) mang nhiều rễ ở mắt của thân và được gọi là rễ bất định. Rễ bất định cũng có thể mọc từ kẽ răng của lá (lá trường sanh Kolanchoe).

Thường các rễ bất định là các rễ bó, trên đó có thể mang các rễ phụ nhỏ hơn. Rễ bất định ở dứa gai (Pandanus) to và mọc ở phần đáy của thân làm thành những cột chống thân trên bùn. Ở các cây da (Ficus), rễ bất định nảy sinh từ trên nhánh cao, lúc đầu nhỏ và có dạng rễ bó; khi đụng đất, rễ ấy phù to và mang rễ phụ trên đó; trường hợp này cũng gặp ở rễ đước.

Các kiểu rễ theo đặc tính sinh trưởng

Hình thái của hệ rễ cũng như chiều ăn sâu và lan rộng của rễ phụ thuộc vào đặc tính của từng cây, điều kiện sống và do các tác động của môi trường lên sự sinh trưởng của hệ rễ. Tùy theo đặc tính sinh trưởng có thể phân biệt ba kiểu hệ rễ:

- Hệ rễ phát triển về chiều sâu cả rễ chính và rễ bên; hệ rễ phát triển theo chiều ngang do rễ bên và rễ phụ, còn rễ chính thì chết đi; hệ rễ phát triển về cả hai hướng sâu và ngang, đây là kiểu tốt nhất giúp cho cây sử dụng được khối đất lớn.

- Trong mỗi quần thể, thành phần và số lượng các loài cây cỏ mọc trong đó là do ảnh hưởng của các điều kiện bên ngoài cũng như do quan hệ tương hổ về mặt sinh thái, trong đó tính chất của đất và lớp dưới của đất có vai trò quan trọng. Các loài chung sống được với nhau trong quần thể là nhờ vào các kiểu rễ cây phát triển không tranh nhau phần chất dinh dưỡng trong môi trường.

- Loại đất và độ màu mỡ, độ ẩm … đều có ảnh hưởng lớn đến sự phát triển của hệ rễ. Rễ những cây sống trong điều kiện khô hạn như sa mạc, những nơi đất cát ít nước, rễ chỉ phát triển theo lớp đất mặt để hấp thu nước mưa ít ỏi, có khi lan đến 20m về chiều dài, hoặc rễ phát triển rất sâu để tìm nguồn nước mạch, và cũng có khi rễ phát triển theo cả hai hướng để tận dụng nguồn nước.

Rễ củ

Về mặt hình thái, rễ củ thường được phân chia: đầu là phần trên của rễ củ có mang các lá xếp thành hình hoa thị có thể được hình thành từ trụ trên lá mầm, cổ có thể phát triển từ trụ trên lá mầm hoặc một phần trụ trên và dưới lá mầm.

Rễ chính phát triển từ rễ mầm hoặc phần trụ dưới lá mầm. Trên rễ chính nầy mang nhiều rễ bên. Rễ củ phát triển như cơ quan dự trữ của cây sống hai năm (cây nhị niên) và năm thứ hai, từ trên rễ sẽ phát triển một thân mang hoa. Ví dụ: rễ củ có thể phát triển từ rễ chính như cà rốt, củ cải … hoặc có thể phát triển từ rễ bên như khoai lang, mì, …

Rễ chống và phế căn

* Rễ chống còn gọi rễ cà kheo, là đặc tính của rễ sống trong vùng ngập mặn thủy triều lên xuống ven biển. Rễ phụ mọc tua tủa từ thân hay cành hình vòng cung và cắm xuống đất làm thành hệ thống rễ chống nâng đỡ cho cây đứng vững trong môi trường "đất không có chân" và thường xuyên ngập. Gặp ở các cây họ Đước (Rhizophoraceae) như đước (Rhizophora mucronata), vẹt (Bruguiera gymnorhiza) họ Verbenaceae, vỏ dà (Ceriop roxburghiana), bần (họ Sonneratiaceae) …

* Phế căn là rễ chuyên hóa mọc ngoi lên khỏi mặt nước hay đất ra ngoài không khí để hô hấp, đặc trưng cho thực vật sống vùng đầm lầy có nhiều bùn nên rễ khó hấp thu được không khí. Thường thấy ở cây bụt mọc (Taxodium distichum),

những cây của rừng ngập mặn như bần (Sonneratia), sú, vẹt (Bruguiera)…

Rễ trong không khí

* Rễ hút (giác mút) thấy ở rễ của tơ xanh (Cassytha), tơ hồng (Cuscuta) mọc trên thân phía giáp với cây chủ, khi đụng cây chủ sẽ tiết ra phân hóa tố làm tan mô của cây chủ, xoi các bó libe gỗ và vào đến tủy. Các rễ ấy hút nhựa nguyên (cây bán ký sinh) hay hút nhựa luyện (cây toàn ký sinh).

* Rễ bám gặp ở rễ bất định của các dây trầu không (Piper betle), tiêu (Piper nigrum) họ Tiêu (Piperaceae), các rễ này ngắn mọc từ mắt của thân giúp cho cây bám vào trụ.

* Rễ phụ sinh thường là rễ phụ của nhiều cây phong lan phát triển từ thân rơi thòng xuống trong không khí; rễ có màu xanh do tế bào biểu bì có chứa lục lạp giúp cây quang hợp. Lan đại diệp (Taeniophyllum) họ Lan (Orchidaceae) có rễ khí sinh dẹp và rất to chứa nhiều lục lạp; cây không có lá và thân gần như mất đi; rễ có nhiệm vụ nuôi cây thay cho lá.