土壤微生物对植物生长的作用

土壤微生物对植物生长的作用浅析

内容摘要：土壤微生物与植物的根系形成一个稳定的动态系统，在这个系统中它们之间相互作用、相互影响，植物的根系为土壤微生物提供养分，土壤微生物反过来也促进了植物根系的发育，从而促进了植物的生长。

关键词：土壤微生物；植物生长；作用

【中图分类号】g633.91

19世纪末到20世纪初，土壤微生物的研究突飞猛进，并发展成为一门独立的学科。土壤微生物是土壤有机质的主要分解者，参与生态系统中营养元素的循环、有机物质的形成和分解、并能促进土壤肥力的保持和提高。因此，加强对土壤微生物的研究，以改善各类生态系统的生态效益，提高生物生产力，保护各类生态系统中的微生物物种的多样性，已成为微生物学家的研究的重点问题之一。

一、我国土壤微生物发展的概述

土壤微生物学诞生于19世纪中叶现代农业科学的开创时期，当时世界不同国家的研究者对有机质的分解过程、植物氮素养料的来源、硝酸盐在土壤中的形成过程等重要问题很感兴趣。到20世纪40年代，我国才开始重视对土壤微生物学的研究。50年代，各高等农业院校开设以土壤微生物学为重点内容的课程。1954年中国科学院召开土壤微生物学工作座谈会以后，有关单位开展了对自生固氮菌的生态、分布和固氮作用的研究，对筛选大豆和花生根瘤菌高效菌株和接菌效果的试验，对堆肥腐熟过程中氨化细菌和纤维分解

菌的作用的探索。1964年中国土壤学会和中国微生物学会联合召开土壤微生物学专业会议，对土壤微生物区系分析、植物营养元素生物循环，根瘤菌的共生固氮、固氮细菌的自生固氮和根际固氮、和硝化作用和发硝化作用、纤维分解微生物和纤维分解作用、化能自养细菌等方面的研究工作展开讨论，有力的推进了中国土壤微生物学的发展，70年代以来又开展了土壤中的拮抗性微生物以及利用它们所产生的拮抗性物质防治作物的病虫害；利用微生物降解土壤的残毒；非豆科植物的共生固氮以及共生或自生蓝藻的固氮作用等方面的研究。

二、土壤微生物的多样性

1、土壤微生物的物种多样性

土壤微生物群落用共同生活于同一土壤生态系统中的无数种微生物组成，结构庞大、种类繁多。通常认为，已分离鉴定的细菌种还不到1%，由此可见，土壤中存在着丰富的微生物物种多样性，而微生物适应环境的多样性不仅表现为适应在任何环境中生存，而且几乎在任何环境条件下都可以生活，在高浓度酸碱盐等其他生物无法忍受和生存的极端环境中，微生物均可生长。

2、土壤微生物的遗传多样性

土壤微生物的遗传多样性是指土壤微生物在基因水平上所携带的各类遗传物质和遗传信息的总和，这是微生物多样性的本质和最终反映，不同种群间的遗传物质和基因表达具有很大的差异。从本质上讲，生物多样性源于遗传的多样性。微生物遗传多样性在分子

水平上体现主要是由于遗传物质的碱基排列顺序的多样性和组成

核酸分子的碱基数量的巨大型。

3、土壤微生物的结构多样性

土壤微生物结构多样性是指土壤微生物群落在细胞结构组分上

的多样化程度，这是导致微生物代谢方式和生理功能多样化的直接原因。例如，微生物标记物分析法通过提取和分析微生物群落中可以用作不同类群标记性指纹的生化组分或胞外产物来获取微生物

群落组成和结构多样性的信息。

4、土壤微生物功能多样性

土壤微生物功能多样性是指土壤微生物群落所能执行的功能范

围以及这些功能的执行过程，如分解功能、营养传递功能以及促进或抑制植物生长的功能等等。这些对土壤生态功能以及自然界元素循环具有重要意义。

三、土壤微生物对植物生长的作用

土壤微生物在生态系统的能量转化和食物链中具有双重身份，作为初级生产者，它可以利用太阳能；作为消费者和分解者，它在降解地球上动植物尸体和废物为自己利用的同时，更重要的是履行着分解者的职能，从这些意义上说，土壤微生物对植物生长不但具有直接作用，而且具有间接作用。

1、对植物生长直接作用

在相当一段时间内，人们一直认为微生物对植物生长的促进作用主要是固氮和转化磷。近年来许多研究表明：植物生长发育过程中，

根际促生细菌和共生菌产生的植物激素具有促进生长的作用。据报道有80%的根际促生细菌能产生吲哚-3-乙酸。吲哚-3-乙酸通过与植物质膜上的质子泵结合使之活化，改变细胞内环境，使细胞壁可塑性增加，从而增大细胞体积，促进rna和蛋白质合成，增加细胞体积和质量，达到促生作用。另有报道，根际促生细菌促进植物生长的作用之一是：提高植物对锰的吸收和促进土壤中锰的还原。因锰在植物体内起着重要的生理功能，是多种酶的活化剂，调节氧化还原过程，参与光合作用和氮代谢。另外，微生物产生的核酸类、维生素类等物质对植物的生长均有不同程度影响。由此可见。微生物对植物生长发育具有多方面的调节作用。

2、对植物生长的间接作用

有些微生物通过产生抗菌素来抑制植物病害发生和发展从而有

利于植物生长，达到间接促进作用。如：芽孢杆菌产生的脂肽抗生素对多种真菌具有强烈拮抗作用。细菌素是细菌合成的对其他生物具有抗生作用的小分子蛋白，芽孢杆菌产生的多种细菌素可抗真菌和细菌病害。一些植物的促生细菌还能产生几丁质酶和1，3葡聚糖酶，可水解以二者为主要成分的病原真菌细胞壁，还有的能产生卵磷脂酶c。磷脂酶c可在几丁质酶和纤维素酶的协调作用下，作用于植物细胞膜，影响其通透性等生理活性，强化了其他抑病作用。同时，此酶可以增强一些微量肽和含氮杂环抑菌物质和抑病物质。

3、其他方面的特殊作用

土壤微生物是土壤种植的主要分解者。由于它们个体小，代谢强，

繁殖快，与土壤接触面积大，在分解各种有机质中起着十分重要的作用。在农业生态系统的养分循环中，微生物有两方面的作用，一方面微生物的生物量自身含有一定数量的c、n、p、s等，可看成是一个有效养分的储存库，具有“源与汇”的调控功能，对土壤养分具有储存和调节作用。另一方面，土壤微生物通过其新陈代谢推动元素转化和流动。由此可见，微生物对土壤肥力的提高有着极其重要的作用。总之，土壤微生物是生态系统的重要组成部分，且在能量流动、物质循环以及土壤的形成与熟化过程中均起重要作用。研究土壤微生物，对了解各类生物系统功能具有积极作用。因此，运用正确而适当的方法研究土壤微生物对植物生长的影响对未来农业的发展具有重要意义。

参考文献：1、鲍士旦土壤农化分析中国农业出版社2003

2.白清云土壤微生物群落的化学估价方法农业环境保护

3.蔡燕飞廖宗文土壤微生物生态学研究方法进展土壤与环境2002