ลำต้น (stem) เป็นอวัยวะหรือส่วนของพืช ซึ่งมักจะเจริญขึ้นเหนือดินในทิศทางต้านต่อแรงดึงดูดโลก (negative geotropism) ซึ่งเป็นทิศทางที่เจริญตรงกันข้ามกับราก ยกเว้นลำต้นบางชนิดที่มีการเปลี่ยนแปลงไปเจริญตรงกันข้ามกับราก และลำต้นบางชนิดที่มีการเปลี่ยนแปลงไปเจริญอยู่ใต้ดิน ลำต้นยังเป็นที่เกิดของใบอีกด้วย ในช่วงที่ลำต้นยังอ่อนอยู่มักจะมีสีเขียวเนื่องจากสีของคลอโรฟิลล์

ลักษณะของลำต้นที่แตกต่างจากราก คือ มีข้อ (node) และปล้อง (internode) บริเวณที่เป็นข้อมักพบตา (bud) ที่จะเจริญต่อไปเป็นกิ่งหรือดอก ในลำต้นพืชใบเลี้ยงเดี่ยวเห็นข้อปล้องได้อย่างชัดเจน ตัวอย่างเช่น ต้นไผ่ มะพร้าว หมาก หญ้า เป็นต้น ส่วนในพืชใบเลี้ยงคู่จะเห็นปล้องในช่วงที่ลำต้นยังอ่อนอยู่ เมื่อลำต้นมีอายุมากขึ้นมีการสร้างคอร์กหุ้มทำให้มองไม่เห็นข้อปล้อง

โครงสร้างภายในของลำต้น

ลำต้นถือว่าเป็นอวัยวะส่วนหนึ่งของพืชเช่นเดียวกับราก ดังนั้น จึงมีเนื้อเยื่อชนิดต่างๆ เช่นเดียวกัน แต่อาจแตกต่างกันในลักษณะการเรียงตัว อีกทั้งพืชใบเลี้ยงเดี่ยวและพืชใบเลี้ยงคู่ยังมีโครงสร้างภายในที่แตกต่างกัน

โครงสร้างภายในของพืชใบเลี้ยงคู่

เมื่อตัดลำต้นของพืชใบเลี้ยงคู่ที่ยังอ่อนอยู่ตามขวางแล้วนำมาศึกษา จะพบลักษณะการเรียงตัวของลำต้นและรากคล้ายกัน และลำต้นมีการเรียงตัว ดังนี้

1. เอพิเดอร์มิส (epidermis) อยู่ชั้นนอกสุด ปกติเป็นเซลล์เรียงตัวชั้นเดียว ไม่มีคลอโรฟิลล์ อาจเปลี่ยนแปลงไปเป็นขน หนาม หรือเซลล์คุม (guard cell) ผิวด้านนอกของเอพิดอร์มิสมักมีสารพวกคิวทินเคลือบอยู่ เพื่อป้องกันการระเหยของน้ำ

2. คอร์เทกซ์ (cortex) มีอาณาเขตแคบกว่าในราก ส่วนใหญ่เป็นเซลล์พาเรงคิมาเรียงตัวกันหลายชั้น เซลล์พวกนี้มักมีสีเขียวและสังเคราะห์ด้วยแสงได้ด้วย นอกจากนี้ ยังช่วยสะสมน้ำและอาหารให้แก่พืช

3. สตีล (stele) ในลำต้นฃั้นสองของสตีลจะแคบมาก และแบ่งออกจากชั้นของคอร์เทกซ์ได้ไม่ชัดเจนนัก และแตกต่างจากในราก ประกอบด้วย

3.1) มัดท่อลำเลียง (vascular bundle) อยู่เป็นกลุ่มๆ ด้านในเป็นไซเล็ม ด้านนอกเป็นโฟลเอ็ม เรียงตัวในแนวรัศมีเดียวกัน

3.2) วาสคิวลาร์เรย์ (vascular ray) เป็นเนื้อเยื่อพาเรงคิมาที่อยู่ระหว่างมัดท่อลำเลียง เชื่อมต่อระหว่างคอร์เทกซ์และพิธ

3.3) พิธ (pith) อยู่ชั้นในสุด เป็นไส้ในของลำต้น ประกอบด้วยเนื้อเยื่อพาเรงคิมา ทำหน้าที่สะสมแป้งหรือสารต่างๆ เช่น ผลึกแทนนิน (tannin) พิธที่แทรกอยู่ในมัดท่อลำเลียงจะดูคล้ายรัศมี เรียกว่า พิธเรย์ (pith ray) ทำหน้าที่สะสมอาหาร ช่วยลำเลียงน้ำ เกลือแร่ และอาหารไปทางด้านข้างของลำต้น

โครงสร้างภายในของพืชใบเลี้ยงเดี่ยว

ลำต้นพืชใบเลี้ยงเดี่ยวส่วนใหญ่มีการเจริญเติบโตขั้นต้น (primary growth) เท่านั้น มีเนื้อเยื่อชั้นต่างๆ เช่นเดียวกับลำต้นพืชใบเลี้ยงคู่ คือ มีชั้นเอพิเดอร์มิส คอร์เทกซ์จะแคบกว่าลำต้นพืชใบเลี้ยงคู่ และสตีลต่างกันที่มัดท่อลำเลียง รวมกันเป็นกลุ่มๆ ประกอบด้วยเซลล์ค่อนข้างกลมขนาดใหญ่ 2 เซลล์ ได้แก่ไซเล็ม และมีเซลล์เล็กๆ ด้านบนคือ โฟลเอ็ม ส่วนทางด้านล่างของไซเล็มเป็นช่องกลมๆ เช่นกัน คือ ช่องอากาศ

กลุ่มท่อลำเลียงจะกระจายอยู่ทุกส่วนของลำต้น แต่จะมีปริมาณรอบนอกมากกว่าภายใน มัดท่อลำเลียงไม่มีเนื้อเยื่อเจริญด้านข้าง หรือแคมเบียม จึงทำให้การเจริญด้านข้างมีความจำกัด มักจะเจริญทางด้านสูงมากกว่า เพราะมีเนื้อเยื่อเจริญข้อและปล้องทำให้ยืดยาวได้ดีกว่า พืชบางชนิดเนื้อเยื่อตรงกลางจะสลายไปเป็นช่องกลวงภายในของลำต้น เรียกว่า ช่องพิธ (pith cavity) เช่น ในลำต้นของต้นไผ่ หญ้า เป็นต้น

มีพืชใบเลี้ยงเดี่ยวบางชนิด เช่น จันทน์ผา หมากผู้หมากเมีย ที่มีแคมเบียมเป็นเนื้อเยื่อเจริญคล้ายลำต้นพืชใบเลี้ยงคู่ ทำให้เจริญเติบโตทางด้านข้างได้ และสามารถสร้างคอร์กได้เมื่อมีอายุมากขึ้น ในลำต้นพืชใบเลี้ยงเดี่ยว ที่มัดท่อลำเลียงจะมีบันเดิลชีท (bundle sheath) มาห่อหุ้มไว้ ซึ่งเป็นเนื้อเยื่อพวกพาเรงคิมาที่มีแป้งสะสม หรืออาจเป็นเนื้อเยื่อสเกลอเรงคิมามาหุ้มล้อมรอบเอาไว้

ตารางแสดงความแตกต่างระหว่างลำต้นพืชใบเลี้ยงเดี่ยวกับลำต้นพืชใบเลี้ยงคู่

หน้าที่และชนิดของลำต้น

1. เป็นแกนสำหรับพยุง (support) กิ่งก้าน ใบ และดอก ให้ได้รับแสงแดดมากที่สุด เนื่องจากแสงแดดจำเป็นสำหรับกระบวนการสร้างอาหารของพืช จึงต้องมีกระบวนการที่จะคลี่ใบให้ได้รับแสงแดดได้อย่างทั่วถึง

2. เป็นตัวกลางในการลำเลียง (transport) น้ำ แร่ธาตุ และอาหาร ส่งผ่านไปสู่ส่วนต่างๆ ของพืช คือ เมื่อลำต้นได้รับน้ำและแร่ธาตุที่ส่งมาจากรากแล้ว ลำต้นจะลำเลียงส่งไปยังใบและส่วนอื่นๆ เมื่อใบสังเคราะห์อาหารโดยกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงแล้ว จะส่งผ่านไปยังส่วนต่างๆ ของพืชเช่นเดียวกัน นอกจากนี้ ลำต้นยังทำหน้าที่ต่างๆ เพิ่มอีกหลายอย่าง ได้แก่ สะสมอาหาร แพร่พันธุ์ สังเคราะห์ด้วยแสง และยังอาจเปลี่ยนแปลงรูปร่างไปทำหน้าที่อื่น เช่น เปลี่ยนเป็นมือเกาะ (tendril) หรือเปลี่ยนแปลงเป็นหนาม (spine) สะสมยางลาเทกซ์ แทนนิน เป็นต้น

ปกติลำต้นจะขึ้นตั้งตรงเหนือพื้นดิน พืชหลายชนิดใช้ลำต้นพันหลัก หรือเลื้อยไปตามดิน บางชนิดลำต้นอาจเจริญอยู่ใต้ดิน ดังนั้น จึงมีการแบ่งชนิดของลำต้นออกเป็นสองพวกใหญ่ๆ คือ ลำต้นเหนือดิน และลำต้นใต้ดิน

1. ลำต้นเหนือดิน (terrestrial stem)

เป็นลำต้นที่ปรากฏอยู่เหนือพื้นดินทั่วๆ ไปของต้นไม้ต่างๆ ทั้งต้นไม้ใหญ่ ไม้พุ่ม ไม้ล้มลุก ทั้งที่เป็นไม้เนื้อแข็งและไม้เนื้ออ่อน ลำต้นเหนือดินบางชนิดยังเปลี่ยนแปลงรูปร่างและหน้าที่ได้ต่างกัน ดังนี้

1.1) ลำต้นเลื้อยขนานไปกับผิวดิน หรือผิวน้ำ (prostrate หรือ creeping stem) ส่วนใหญ่ของพืชพวกนี้มีลำต้นอ่อน ตั้งตรงไม่ได้ จึงต้องเลื้อยขนานไปกับผิวดิน เช่น ผักบุ้ง หญ้า แตงโม บัวบก ผักกระเฉด ผักตบชวา สตรอเบอรี่ เป็นต้น บริเวณข้อมีรากแตกเป็นแขนงออกมาแล้วปักลงดินเพื่อยึดลำต้นให้ติดแน่นกับที่ มีการแตกแขนงลำต้นออกจากตาบริเวณที่เป็นข้อ ทำให้มีลำต้นแตกแขนงออกไป ซึ่งเป็นการแพร่พันธุ์วิธีหนึ่ง แขนงที่แตกออกมาเลื้อยขนานไปกับผิวดินหรือน้ำนี้ เรียกว่า สโตลอน (stolon) หรือรันเนอร์ (runner) ที่ตรงกับภาษาไทยว่า ไหล

1.2) ลำต้นเลื้อยขึ้นสูง (climbing stem หรือ Climber) พืชพวกนี้มีลำต้นอ่อนเช่นเดียวกับพวกแรก แต่ไต่ขึ้นสูงโดยขึ้นไปตามหลักหรือต้นไม้ที่อยู่ติดกัน

วิธีการไต่ขึ้นสูงนั้นมีอยู่หลายวิธี คือ

- ใช้ลำต้นพันหลักเป็นเกลียวขึ้นไป (twining stem หรือ twiner) การพันอาจเวียนซ้าย หรือเวียนขวา เช่น ต้นถั่ว ฝอยทอง เถาวัลย์ชนิดต่างๆ ผักบุ้งฝรั่ง บอระเพ็ด

- ใช้ลำต้นเปลี่ยนเป็นมือเกาะ (stem tendril หรือ tendril climber) มือเกาะจะบิดเป็นเกลียวคล้ายสปริงเพื่อให้มีการยืดหยุ่น เมื่อลมพัดผ่านมือเกาะจะยืดหดได้ ตัวอย่างเช่น ต้นบวบ น้ำเต้า ฟักทอง องุ่น แตงกวา ตำลึง พวงชมพู กะทกรก ลัดดา ลิ้นมังกร เสาวรส โคกกระออม เป็นต้น (บางครั้ง tendril อาจเกิดจากใบที่เปลี่ยนแปลง ไปจะทราบจากการสังเกต เช่น ใบถั่วลันเตา บริเวณปลายใบเปลี่ยนไปเป็นมือเกาะ)

- ใช้รากพัน (root climber) เป็นลำต้นที่ไต่ขึ้นสูง โดยงอกรากออกมาบริเวณข้อยึดกับหลักหรือต้นไม้ต้นอื่น ตัวอย่างเช่น ต้นพลู พลูด่าง พริกไทย รากพืชเหล่านี้หากยึดติดกับต้นไม้จะไม่แทงรากเข้าไปในลำต้นของพืชที่เกาะ ไม่เหมือนพวกกาฝากหรือฝอยทองซึ่งเป็นพืชปรสิตที่แทงรากเข้าไปในมัดท่อลำเลียงของพืชที่เกาะ

- ลำต้นเปลี่ยนเป็นหนาม (stem spine หรือ stem thorn) หรือขอเกี่ยว (hook) บางทีเรียกลำต้นชนิดนี้ว่า สแครมเบลอร์ (scrambler) เพื่อใช้ในการไต่ขึ้นที่สูง และยังทำหน้าที่ป้องกันอันตรายอีกด้วย เช่น หนามของต้นเฟื่องฟ้า หรือตรุษจีน มะนาว มะกรูด และส้มชนิดต่างๆ

หนามเหล่านี้จะแตกออกมาจากตาที่อยู่บริเวณซอกใบ หนามบางชนิดเปลี่ยนแปลงมาจากใบ หนามบางชนิดไม่ใช่ทั้งลำต้น ใบ และกิ่งที่เปลี่ยนแปลงไป แต่เกิดจากผิวนอกของลำต้นงอกออกมาเป็นหนาม เช่น หนามกุหลาบ ส่วนต้นกระดังงา และการเวก มีขอเกี่ยวที่เปลี่ยนแปลงมาจากลำต้นแล้วยังมีดอกออกมาจากขอเกี่ยวได้ด้วย

1.3) ลำต้นที่เปลี่ยนแปลงไปมีลักษณะคล้ายใบ (cladophyll หรือ phylloclade หรือ cladode) ลำต้นที่เปลี่ยนไปอาจแผ่แบนคล้ายใบ หรือเป็นเส้นเล็กยาว และยังมีสีเขียว ทำให้เข้าใจผิดว่าเป็นใบ เช่น สนทะเล หรือ สนประดิพัทธ์ ที่มีสีเขียวต่อกันเป็นท่อนๆ นั้น เป็นส่วนของลำต้นที่เปลี่ยนแปลงไป ส่วนใบที่แท้จริงเป็นแผ่นเล็กๆ ติดอยู่รอบๆ ข้อ เรียกว่า ใบเกล็ด (scale leaf) เช่นเดียวกับต้นโปร่งฟ้า (apercus) ที่เห็นเป็นเส้นฝอยแผ่กระจายอยู่เป็นแผง และมีสีเขียวนั้นเป็นลำต้น ส่วนใบเป็นใบเกล็ดเล็กๆ ติดอยู่ตรงข้อ

นอกจากนั้นยังมีลำต้นอวบน้ำ (succulent) เป็นลำต้นของพืชที่อยู่ในที่แห้งแล้งกันดารน้ำ จึงมีการสะสมน้ำไว้ในลำต้น เช่น ต้นกระบองเพชร สลัดได และพญาไร้ใบ ลำต้นบางชนิดอาจเกิดจากตาหรือหน่อเล็กๆ ที่อยู่เป็นยอดอ่อนหรือใบเล็กๆ ประมาณ 2-3 ใบที่แตกออกบริเวณซอกใบกับลำต้น หรือแตกออกจากยอดลำต้นแทนดอก เมื่อหลุดออกจากต้นเดิมร่วงลงดินสามารถเจริญไปเป็นต้นใหม่ได้ ตัวอย่างเช่น หอม กระเทียม ตะเกียงสับปะรด ศรนารายณ์ เป็นต้น

2. ลำต้นใต้ดิน (underground stem)

ลำต้นใต้ดินส่วนใหญ่มักเข้าใจผิดว่าเป็นราก เนื่องจากมีรากแตกออกมาจากลำต้นเหล่านั้น ลักษณะเหมือนกับรากแขนงแตกออกมาจากรากแก้ว ลักษณะของลำต้นใต้ดินที่แตกต่างจากราก คือ มีข้อและปล้องเห็นได้ชัดเจน บางครั้งมีตาอยู่ด้วย

ต้นไม้ที่มีลำต้นใต้ดินมักมีอายุยืน ในแต่ละปีจะส่งหน่อที่เป็นส่วนของลำต้นหรือกิ่งขึ้นมาเหนือพื้นผิวดิน เพื่อออกดอกและให้ผล แล้วส่วนนี้ก็ตายไปเหลือแต่ลำต้นใต้ดินเอาไว้ รูปร่างลักษณะของลำต้นใต้ดินต่างจากลำต้นเหนือดินที่พบเห็นทั่วไป อาจมีรูปร่างลักษณะกลมหรือเป็นแท่งยาว เป็นแง่ง หรือเป็นหัว เช่นเดียวกับรากสะสมอาหาร จากรูปร่างของลำต้นใต้ดินที่แตกต่างกัน จึงมีชื่อเรียกแตกต่างกันออกไป ชนิดของลำต้นใต้ดินจำแนกจากรูปร่างลักษณะ ดังนี้

2.1) แง่งหรือเหง้า (rhizome) ลำต้นใต้ดินจะอยู่ขนานกับผิวดิน เห็นข้อปล้องได้ชัดเจน ตามข้อมีใบสีน้ำตาลที่ไม่มีคลอโรฟิลล์ มีลักษณะเป็นเกล็ด เรียกว่า ใบเกล็ดหุ้มตาเอาไว้ มีรากงอกออกจากเหง้า หรือแง่งนั้นๆ ตาอาจแตกแขนงเป็นใบอยู่เหนือดิน หรือเป็นลำต้นอยู่ใต้ดินก็ได้ เช่นหญ้าแห้วหมู ขิง ข่า ขมิ้น มันฝรั่ง ว่านสะระแหน่ หญ้าแพรก พุทธรักษา กล้วย เป็นต้น

สำหรับต้นกล้วยที่เราเห็นส่วนที่อยู่เหนือดินขึ้นมานั้น เป็นก้านใบที่แผ่ออกเป็นกาบ (sheath) ซ้อนรวมกันเหมือนเป็นมัดนั่นเอง โดยลำต้นจริงเป็นเหง้าอยู่ใต้ดิน เช่นเดียวกับ พุทธรักษา ขิง ข่า ที่มีลักษณะเป็นแง่ง บางคนแบ่งแยกว่าลำต้นกล้วยงอกส่วนที่เป็นกาบใบขึ้นมาในแนวตั้ง จึงเรียกลำต้นใต้ดินของกล้วยว่า รูทสตอก (root stock) ส่วนลำต้นใต้ดินที่งอกขนานไปกับพื้นดิน เรียกว่า ไรโซม (rhizome)

2.2) ทูเบอร์ (tuber) เป็นลำต้นใต้ดินที่งอกออกมาจากปลายไรโซม มีปล้องเพียง 3-4 ปล้อง ตามข้อไม่มีใบเกล็ดและราก สะสมอาหารเอาไว้มากในลำต้นส่วนใต้ดิน จึงดูอ้วนใหญ่กว่าหัวชนิดไรโซม แต่บริเวณที่เป็นตาจะบุ๋มลงไป ตัวอย่างเช่น มันฝรั่ง เหนือดินมีลำต้น และใต้ดินมีไรโซม ซึ่งบริเวณปลายพองออกเป็นทูเบอร์ หรือตา (eye) นั่นเอง ถ้ามีความชื้นพอเพียง ต้นใหม่จะงอกออกมาจากบริเวณตา ซึ่งผิดกับหัวมันเทศซึ่งเป็นรากไม่สามารถงอกต้นใหม่จากบริเวณหัวที่มีรอยบุ๋มได้ เพราะไม่ใช่ตา ตัวอย่างอื่นๆ ของหัวชนิดทูเบอร์ ได้แก่ หญ้าแห้วหมู หัวมัน มือเสือ มันกลอย

2.3) หัวกลีบ (bulb) เป็นลำต้นใต้ดินที่ตั้งตรง อาจมีส่วนพ้นดินขึ้นมาบ้างก็ได้ ลำต้นมีขนาดเล็กที่มีปล้องที่สั้นมาก บริเวณปล้องมีใบเกล็ดที่ซ้อนกันหลายชั้นจนเห็นเป็นหัว เช่น หัวหอม หัวกระเทียม อาหารสะสมอยู่ในใบเกล็ด ในลำต้นไม่มีอาหารสะสม บริเวณส่วนล่างของลำต้นมีรากเส้นเล็กๆ แตกออกมาหลายเส้น เมื่อนำหัวหอมมาผ่าตามยาว จะพบใบเกล็ดเป็นชั้นๆ ชั้นนอกสุดเป็นแผ่นบางๆ เนื่องจากไม่มีอาหารสะสม ชั้นถัดเข้าไปมีอาหารสะสม จึงมีความหนากว่าแผ่นนอก ชั้นในสุดของลำต้นเป็นส่วนยอด ถ้าเอาหัวชนิดนี้ไปปลูก ส่วนยอดจะงอกออกมาเป็นใบสีเขียว

2.4) คอร์ม (corm) ลักษณะของลำต้นใต้ดินที่ตั้งตรงเช่นเดียวกับหัวกลีบ ลักษณะที่แตกต่างกันคือ เก็บอาหารไว้ในลำต้นแทนที่จะเก็บไว้ในใบเกล็ด ลำต้นจึงมีลักษณะอวบใหญ่ ทางด้านล่างของลำต้นมีรากเส้นเล็กๆ หลายๆ เส้น ที่ข้อมีใบเกล็ดบางๆ หุ้ม ตาแตกออกมาจากข้อเป็นใบชูขึ้นสูง หรืออาจเป็นลำต้นใต้ดินต่อไป ตัวอย่างเช่น เผือก ซ่อนกลิ่นฝรั่ง และแห้ว เป็นต้น