Nagenoeg alle vaatplanten hebben wortels. Wortels zijn organen. Ze vervullen een cruciale functie door het ontrrekken van water en voedingsstoffen aan de bodem. Maar daar blijft het niet bij. Wanneer er te weinig water is, zullen ze waar mogelijk dieper of breder wortelen, waar de plant concurrentie ondervindt van andere planten haar verdedigen, zodat ze kan overleven. Een belangrijk aspect van een wortelsysteem is bij veel planten het vermogen om reserves aan te leggen.

Juist die reserves zijn ook aantrekkelijk voor andere levende organismen, waaronder de mens. Knolgewassen, het containerbegrip voor de reservevoorraden van planten, zijn een zeer belangrijke voedingsbron voor de mens. Dat kan een wortelknol zijn, een verdikte bijwortel of een knolvormige verdikte hoofdwortel, zoals de penwortel en de radijswortel. Daarnaast vormen sommige planten eetbare rhizomen of wortelstokken.

Wortels bestaan uit een ingewikkeld vertakt systeem met één hoofdwortel, de primaire wortel, en vele kleinere worteltakken, de zijwortels genoemd. De hoofdwortel is de eerste die groeit bij het ontkiemen van het zaad en zal uiteindelijk verdikken en de belangrijkste plaats van opname van de plant worden. Uit deze hoofdwortel steken vele kleinere zijwortels die bedekt zijn met soms wel miljoenen kleine wortelhaartjes. Dit vertakte netwerk vergroot de oppervlakte die aan de bodem wordt blootgesteld, zodat de plant zoveel mogelijk water en voedingsstoffen kan opnemen.

De anatomie van de wortel in het kort.

Een wortel is opgebouwd uit drie concentrische ringen van weefsels, het vaatweefsel (endodermis), het grondweefsel (cortex) en de opperhuid (epidermis). De opperhuid kan bedekt zijn met een beschermende, wasachtige substantie, de cuticula. Deze beschermt tegen uitdroging en het binnendringen van bacteriën en schimmels. De cuticula is dun, om wateropname mogelijk te maken.

De opperhuid is de weefsellaag die de wortel beschermt tegen fysieke schade van buiten af, en is meestal één cellaag dik. De cortex, diect onder de opperhuid, is meerdere lagen dik, is het opslagvat van voedsel en water. De binnenste huid is net als de opperhuid één cel dik, en vormt de schil (grens) tussen de cortex en de binnenste cylinder, het hart van de wortel. De cellen van de endodermis zijn dikker dan die van de cortex en bevatten waterdichte banden - de bandjes van Caspary - die een essentiële rol vervullen bij de absorptie van water. Zij voorkomen dat het water en de opgeloste stoffen via de poreuze celwand de endodermale cellen binnen stromen, door het water direct naar de binnenkant van de endodermale cel te voeren om van daaruit naar de vasculaire cilinder te worden overgebracht, het transportsysteem van de plant, vergelijkbaar met het vaatweefsel bij de mens.

Deze cylinder, ook wel kern of pit goienoemd, bestaat uit vaatweefsel, omgeven door de pericycle, nog net onderdeel van de epidermis. Een dun weefsel van meestal één cel dikte, verantwoordelijk voor de productie van zijtakken (zijwortels). Het hart van de vasulaire cylinder bevat het xyleem en het floëem, de 'slagaders' en 'aders' van de plant. Beide komen voor in alle plantenorganen: de wortels, stengels, bladeren en voortplantingsorganen van de plant. Het xyleem is verantwoordelijk voor het transport van water en opgeloste voedingsstoffen naar de bladeren. Het heeft een x-vorm in jonge eudicots, en is ringvormig in monocots, rond het centrale merg. De floëem is het weefsel dat de bij fotosynthese geproduceerde koolhydraten (suikers) door de hele plant transporteert. In wortels meestal ingesloten tussen het xyleem.

Voordat het water door het xyleem gestransporteerd kan worden, dient het water vanuit de wortelharen door alle weefsellagen van de wortel gevoerd te worden. Dat kan via twee verschillende routes: tussen de poreuze celwanden van de cellen door (apoplastisch transport) of van cel naar cel (symplastisch transport), in dat geval door de minuscule poriën die de cellen verbinden, de plasmodesmata. Wanneer het bij de endordermis arriveert, vindt het een ondoordringbare laag in de vorm van de Casparian strips, die verhinderen dat het transport van water en opgeloste stoffen nog tussen de celwanden door plaats vindt, maar vanaf nu alleen via de celmembranen verloopt.

In het raamwerk van deze site hebben we gekozen voor een beknopte weergave van de structuur en functies van de wortel om daar een beeld van te vormen.

In een aantal artikelen gaan we nader in op de verschillende typen knolgewassen aan de hand van de volgende drie botanische kenmerken:

1. de verdikking van het hypocotyl (zoals radijs en koolrabi)
2. de verdikking van rhizomen en stolonen (zoals gember- en geelwortel)
3. de penwortel (zoals pastinaak en peen)