dưới mặt đất của cây
Dưới tác dụng của auxin (tiếng La tinh có nghĩa là tăng lên), những bộ phận này hoạt động theo ánh sáng, bộ phận kia theo bóng tối. Một bộ phận của cây hướng về bóng tối thành rễ, một bộ phận khác theo ánh sáng thành thân. Khi quan sát một cây, ta chỉ nhìn
thấy phần trên và ta hình dung phần ngược lại của cây nằm trong đất. Phần nằm trong đất tùy theo loài, có một dạng riêng biệt do tính chất khác nhau của đặc điểm di truyền, nơi sống, kiểu sống của cây.
Sống trong lòng đất, rễ cây phân chia điều hòa phần dự trữ nước trong đất. Trong các vùng cây mọc nhiều, lòng đất chứa đầy rễ, thành từng khối hoàn chỉnh. Các cây gỗ giữ một khoảng cách giữa cây này với cây khác, không chỉ ngọn cây mà cả rễ cây. Giữa các hệ rễ của cây lớn còn có chỗ cho những cây nhỏ, cây bụi, các loại cỏ, các cây họ hòa thảo, cây hoa…tất cả tạo nên một hệ thực vật tự nhiên.
Nước là yếu tố quan trọng cho sự sinh trưởng. Ở đầu mút của các rễ ta thấy ở đó có nguồn nước. Sự sinh trưởng dừng lại ở đó. Mỗi khi mưa rơi trên cây, nước chảy từng giọt từ bờ của tán lá, rơi xuống đất, nơi đó cây được vây quanh bằng một rãnh. Trong đất, rễ cây vươn tới
rãnh đó để rút nước. Theo dòng các giọt nước mưa rơi từ lá cây, cành cây ở trên mặt đất, ta có thể biết được vị trí và hình dạng của hệ rễ trong đất.
Một rễ cây tìm được nước như con cọp tìm máu, thịt. Nó có thể vươn dài hàng trăm mét như là các con ngựa mà tổ tiên nó đã chiến thắng trong các đồng cỏ nghèo nước. Trong một vườn khô, các rễ cây bao quanh các bức tường nhà, hút nước xung quanh các ống dẫn, có trường hợp làm mòn cả ống gang, chắn và bịt kín nó như một cái nút.
Bằng sự phân nhánh lập lại 2, 4, 8, 16, 32 lần v.v…rễ cây tạo thành một hệ thống ống hiển vi, nếu đặt nối tiếp nhau chiều dài của hệ rễ có thể cuốn nhiều vòng Trái đất. Cây thông được xem là cây tiên phong cổ điển tạo nên rừng cây ở vùng khô, rễ chính của chúng sinh trưởng tới 200 rễ bên cấp 2. Mỗi rễ cấp 2 đó lại cho 200 rễ bên cấp 3 tiếp theo đó đến cấp 16…Ở cây thông rễ rất mịn bao phủ một phần nấm rễ, sống và hút nước. Các nấm còn xâm nhập vào trong mô rễ, bảo vệ và cung cấp cho rễ các hợp chất nitơ mà nó dễ dàng hấp phụ và nhường các chất chủ yếu. Các sợi nấm nhỏ hút nước. Do đó mà các cây có nấm rễ sống được trong đất khô, trong khi đó rễ cây thiếu nấm rễ thì chết. Trong nghề trồng rừng nấm rễ có lợi cho cây phát triển.
Quan sát hoạt động hiển vi của rễ cây. Bên trái, mỗi đầu mút của rễ cây, rễ tìm nước và và hấp thụ nó bằng sự thẩm thấu. Trong cây các muối tạo nên dung dịch đậm đặc hơn bên ngoài đất, cơ sở để lấy nước, đó là Mg, nguyên tố cơ bản của cây được dùng vào sự thẩm thấu nước: 1 phần tử Mg cố định được 12 phân tử nước. Các muối khác không cố định được nhiều nước bằng Mg. 1 phân tử NaCl cố định 4 phân tử nước, một phân tử đường cố định 7 phân tử nước.
Rễ cây không thỏa mãn thu nhận nước tiếp diễn ở đất đá. Sau khi làm vỡ đất đá, sẽ thành những con đường về phía có nước. Rễ làm vụn đất đá. Các đầu mút rễ khá mạnh như hàm sư tử dễ dàng làm nhỏ vụn các mảnh lớn, như con trăn, nó luồn các sợi nhỏ vào các khe rãnh, tập trung các muối ở đầu mút các “kênh rãnh” và trương phổng bởi sự thẩm thấu nước. Áp suất nước bắt đầu phát huy tác dụng và làm vỡ các hòn đá đất cứng.
Các miếng vụn tập trung đó dưới tác dụng hòa tan của rễ, tiết ra một dung dịch nhầy. Các rễ sinh ra các axit (axit cacbonic, axit nitric…) cùng các enzym tạo nên một “dịch tiêu hóa” góp phần vào việc tìm kiếm hút nước của rễ cây.
Quan sát kĩ một cây từ gốc đến ngọn, và từ ngọn đến đầu mút của rễ cây, ta thấy nhu cầu nước rất lớn. Lá cây đã làm thoát đi một lượng khá lớn dự trữ nước trong cây, cây sẽ chết. Quả là một “tai họa cần thiết”, vì nhờ có lượng nước đi qua thân, lá thoát ra ngoài sẽ
đảm bảo nhiệt độ bình thường của cây. Mặt khác, sự thoát hơi nước xem như một lực đầu mút phía trên cùng của cây hỗ trợ cho sự hút nước ở đầu mút phía tận cùng của rễ.
Bù lại sự mất nước do thoát hơi nước ở lá, rễ cây hút và dâng lên ở các mạch, trung bình một ngày tới 200 lít nước, ví dụ như cây Chà là ở ốc đảo thuộc sa mạc Sahara (Châu Phi). Nếu tính ở các ốc đảo ở sa mạc này, 10 triệu cây Chà là mỗi ngày cần tới 2 tỷ lít nước. Trên Trái Đất cần bao nhiêu nước cho cây vì có biết bao nhiêu cây ngũ cốc? Bao nhiêu cây ăn quả? Bao nhiêu cây rừng? Bao nhiêu cây rau và cây hoa?
Cây cối trên quả Địa Cầu đã làm một công động học nhiều hơn tất cả động vật, người và máy móc cùng loại!
Rễ cây đã dâng lên qua cây xanh biết bao là nước, lớn hơn nhiều lần phần nước đi xuống ở các sông, các thác nước.