土壤生物学第三节根系分泌物与根际营养
药用植物根系分泌物与根际微生物相互作用及其在中药材生态种植中的应用
药用植物根系分泌物与根际微生物相互作用及其在中药材生态种植中的应用全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：随着人们对自然的认知不断加深，传统药用植物的研究逐渐走向科学化和系统化，其中药用植物根系分泌物与根际微生物相互作用成为一个备受关注的领域。
这种相互作用不仅在维持植物的健康生长方面起着重要作用，也在中药材生态种植中发挥着重要的作用。
药用植物的根系分泌物是植物根部分泌出的一种特殊液体，其中含有大量的次生代谢产物和生长调控物质。
这些物质不仅可以调控植物自身的生长和发育，还能够与根际微生物相互作用，促进微生物的生长和多样性。
根系分泌物中的次生代谢产物具有抗菌、抗虫、抗逆等功效，可以帮助植物在复杂的环境中生存和发育。
根际微生物作为植物根际生物群落的一部分，对于植物的健康生长和土壤微生物多样性起着至关重要的作用。
根际微生物可以与植物根系分泌物中的次生代谢产物相互作用，形成共生关系，促进根际微生物的多样性和稳定性。
一些益生菌和枯草杆菌等对于植物病害的防治和植物生长的促进有着显著的效果。
药用植物根系分泌物与根际微生物相互作用是一个复杂而重要的生态系统，对于植物的生长和发育、土壤的健康和生态平衡有着重要的作用。
在中药材生态种植中，充分利用这种相互作用，可以有效提高中药材的质量和产量，促进中药材产业的可持续发展。
未来的研究应该更加深入地探讨药用植物根系分泌物与根际微生物之间的相互作用机制，为中药材生态种植提供更加科学和可靠的理论基础。
第二篇示例：药用植物根系分泌物与根际微生物相互作用是中药材生态种植中一个重要的研究领域。
根系分泌物是植物根系表面或周围产生的一种物质，它能够影响根际微生物的种类和数量，从而对植物本身的生长和发育起着重要的调控作用。
根际微生物是根系周围土壤中生长的微生物，包括细菌、真菌和古菌等，它们与植物根系之间存在着一种密切的相互关系。
药用植物根系分泌物能够影响根际微生物的多样性和功能。
一方面，药用植物分泌的物质可以促进有益微生物的生长，抑制有害微生物的繁殖，从而增强植物的抗病能力；根系分泌物还可以影响土壤中的养分循环，促进植物的养分吸收和利用。
根分泌物对根际微生物生态分布的影响
根分泌物对根际微生物生态分布的影响熊明彪,何建平,宋光煜(西南农业大学资源环境学院,重庆北碚 400716) 摘 要:本文从根分泌概念着手,依据近20年来国内外有关根分泌研究的一些成果,就根分泌物的概念、产生机制进行了综合论述,并重点讨论了植物根分泌物对根际微生物代谢、生态分布、病原微生物抑制作用的影响以及土壤环境对根分泌物的影响。
关 键 词:植物根分泌物;产生机制;根际微生物中图分类号:Q944154;S154137 文献标识码:A 文章编号:056423945(2002)022******* 根分泌物是个既古老而又年轻的研究领域。
18、19世纪,人们就已发现根分泌物对邻近植株有促生或抑制作用。
但当时由于缺乏对根分泌机理及根分泌物生态效应的认识,人们对根分泌物研究并不重视。
直到20世纪50年代,根分泌物和固氮菌互利关系的发现,该领域的研究才得以活跃起来。
植物在整个生长期间进行着活跃的新陈代谢活动,根系不仅从环境中摄取养分和水分,同时也不断地向生长介质中分泌大量的低分子有机化合物(如糖类、有机酸、氨基酸、酚类化合物等),为根际微生物提供大量的营养和能量物质,使之土壤微生物的活性和生态分布发生改变,从而产生明显的根际效应。
1 根分泌物产生的机制111 根分泌物的概念迄今,学术界对根分泌物并没有一个确切的定义。
一些人认为:根分泌物就是根系渗出物、分泌物、植物粘液、胶质和裂解物,它们来自于根系的直接分泌或微生物的作用;也可以是健康组织有机物的释放或衰老表面细胞和细胞内含物的分解[1～3]。
另一些人认为:根分泌物就是根系分泌的可溶性物质[4～6]。
也有人[7]根据根分泌物为根际细菌呼吸提供底物的原理,用根系反硝化过程中产生的NO 2量来定义根分泌物。
以上这几种定义要么因纳入微生物的作用,似乎不符合根分泌物的本质。
要么因只涉及可溶性物质,而没有涉及不溶性物质;要么因对根分泌物的性质避而不谈等而显得不够全面。
根系分泌物与根际微生物对土壤重金属污染的响应与修复作用(综述)
王雨菡，陈 莲，张培珍，等．根系分泌物与根际微生物对土壤重金属污染的响应与修复作用（综述）［Ｊ］．江苏农业科学，２０２４，５２（５）：１９－２７．ｄｏｉ：１０．１５８８９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００２－１３０２．２０２４．０５．００３根系分泌物与根际微生物对土壤重金属污染的响应与修复作用（综述）王雨菡１，２，陈 莲２，张培珍１，王振江２，３，林 森２，唐翠明２，３，罗国庆２，３，钟建武２，李智毅２，王 圆２（１．广东海洋大学电子与信息工程学院，广东湛江５２４０８８；２．广东省农业科学院蚕业与农产品加工研究所，广东广州５１０６１０；３．农业农村部华南都市农业重点实验室，广东广州５１０６１０） 摘要：我国土壤重金属污染形势严峻，对粮食安全与人体健康构成严重威胁，土壤重金属污染修复是目前急需解决的环境问题之一。
植物修复作为一种绿色安全、环境友好的生物修复技术，近年来备受关注，其发展取得显著成效。
根系分泌物是利用生物修复重金属污染土壤过程中的关键物质，是植物与土壤微生物进行物质交换和信息传递的重要载体，在植物响应污染物胁迫及污染修复中扮演重要角色。
研究根系分泌物和根际微生物对土壤重金属污染的响应与修复作用，揭示两者动态协同作用机制，对深入了解植物修复重金属污染土壤的过程与机理具有重要意义。
本文归纳梳理了根系分泌物的影响因素与现有研究方法，系统总结了多种草本植物根系分泌物和根际微生物在重金属胁迫下的响应与主要修复机制，以及根系分泌物－根际微生物互作对重金属污染土壤的修复作用；并对根系分泌物介导下植物－根际微生物协同修复重金属污染土壤研究过程存在的难题和未来研究方向进行讨论与展望。
结果表明，在重金属胁迫下，根系分泌物的组成和数量均发生显著变化；根系分泌物对重金属污染土壤的修复机制主要包括活化与固化；根系分泌物是影响根际微生物群落形成的重要因素，根际微生物对根系分泌物也具有一定调控功能，两者互作在土壤重金属的消减中发挥了重要作用。
植物生长的根系分泌物对土壤微生物多样性的影响
植物生长的根系分泌物对土壤微生物多样性的影响土壤是地球生态系统中重要的组成部分，其中微生物是土壤生态系统中的关键组成部分，对土壤的质量和生物多样性起着重要的影响。
而植物的生长根系分泌物作为根系与土壤微生物之间的桥梁，对土壤微生物的多样性也具有重要作用。
本文将探讨植物生长的根系分泌物对土壤微生物多样性的影响。
植物生长过程中，根系分泌物是由植物根系细胞合成并排泄至根际区域的一种生物化学物质。
它包含了多种有机和无机物质，如脂肪类物质、酚类物质、酶、氨基酸、糖类物质等。
这些分泌物质的排泄不仅为植物提供了营养和生长所需的物质，更重要的是对土壤微生物多样性有显著影响。
首先，植物根系分泌物中含有的有机物质对土壤微生物的能量来源起着重要的作用。
许多土壤微生物依赖有机物质进行生命活动，并通过分解有机物质释放出能量。
植物生长的根系分泌物提供了这些微生物所需的有机物质，促进了微生物的繁殖和生物多样性的增加。
其次，根系分泌物对土壤微生物的空间分布和生态功能也有重要影响。
根系分泌物中所含的物质能够调控土壤微生物的种群结构和分布。
例如，一些根体分泌物能够吸引一些有益微生物，如固氮菌和促生菌，形成共生关系，从而提供植物生长所需的营养元素。
同时，根系分泌物中的一些抗菌物质也能够抑制一些有害微生物的生长，起到保护植物的作用。
这些调控作用不仅促进了土壤微生物的多样性，也使植物根际土壤的生态平衡得以维持。
再次，植物根际土壤微生物的代谢活动也受到根系分泌物的调控。
一些根体分泌物可以激活土壤中某些微生物的代谢途径，促进它们产生植物生长所需的物质。
同时，根系分泌物中的一些抑制物质也能够限制一些微生物的代谢途径，维持土壤微生物的群落结构和生态功能。
这种代谢调控是植物与土壤微生物之间密切交互作用的重要表现，对土壤微生物多样性有重要影响。
最后，根系分泌物对土壤微生物多样性的影响是一个动态的过程。
随着植物生长的不同阶段、土壤性质和环境条件的变化，根系分泌物的组成和排泄量也会发生变化，从而影响土壤微生物的多样性。
根际营养-总论
2.4 菌根对植物钾素营养的作用
钾素是植物需要量最大的元素之一，在很多 土壤中钾素已成为植物生长的限制因素。通过分 室隔网方法定量研究根外菌丝吸收和运输土壤钾 素能力的结果表明，在菌丝进入外室的植物体中， 地上部钾的吸收量远高于无菌根对照植物。土壤 速效钾的分析结果说明，无菌根对照处理的外室 土壤交换性亏缺区也出现明显差异。
第三节 根际养动态
3.1 根际氮的动态转化与氮素对植物的有效性
许多试验发现，植物根系可以促进土壤中有 机氮的矿化，但对其机理了解很少。李晓林等将 富氮和贫氮的植物残体分层施入土壤，植物根系 可通过减少已矿化氮的微生物再利用增加有机氮 的表观矿化量，贫氮植物残体中有机氮的矿化明 显受到抑制，微生物的分解能力降低，说明植物 根系对有机氮矿化作用的影响是通过减少矿化氮 的再利用增加氮素的表观矿化量。
第二节 VA菌根菌丝吸收土壤养分的 机理
2.1 VA菌根菌丝吸收磷、铜、锌的潜力 VA 菌根对宿主植物吸收利用土壤中 移动性小的养分具有重要作用。接种 VA 菌根菌可显著提高植物对磷的吸收。
2.2 根外菌丝吸收养分的范围和 根际土壤磷的亏缺
根外菌丝是菌根菌吸收养分的器官，因此 其数量、长度及空间分布是影响菌根效应的 重要因素。在以前的文献报道中，VA菌根菌 丝的生长长度为7.5cm，菌丝吸收引起的土壤 磷亏缺区最大宽度为4cm。通过加宽外室长度 的三室隔网试验方法研究发现，VA菌根菌 Glomus mosseae的根外菌丝至少能伸展到根 外11.7cm处，而且能引起该范围土壤磷的严 重亏缺。
强的螯合能力，从而使酸性土壤中大量存在的
难溶性的铁、铝磷酸盐中的磷释放出来；
油菜是在石灰性土壤上的磷高效植物类型， 其根系分泌的柠檬酸和苹果酸主要通过酸化使 石灰性土壤中的磷酸钙盐溶解。 砂培试验结果表明，肥田萝卜对AlPO4有很 强的利用能力，而油菜则对Ca3(PO4)2有更强的 利用能力。 这进一步说明，在磷胁迫时不同基因型植 物主要通过大量分泌不同种类的有机酸来达到 释放土壤中不同形态的难溶性磷，从而提高其 适应性的目的。
根系分泌物及其根际效应.kdh
在植物生长过程中，根系作为植物和土壤的接触部分，其分泌现象是一种正常、积极的植物生理功能。
根系分泌物即是在一定条件下，活的、未被扰动的根系释放到根际环境中的有机物质的总称。
它是保持根际微生态系统活力的关键因素，也是根际微生物系统中物质迁移和调节的重要组成部分。
根系分泌物通过改变根际物理、化学或生物学性质来提高土壤养分的生物有效性，改善作物生长。
早在１８世纪，根系的分泌作用及其分泌物质对邻近作物的促进或抑制作用便为人所观察到。
自１９０４年德国微生物学家Ｈｉｌｔｎｅｒ提出“根际”的概念后，植物根系分泌物的作用开始受到研究者的重视，２０世纪５０年代，Ｒｏｖｉｒａ等［１］即对根土界面根系分泌物进行了研究，到２０世纪７０年代对根系分泌物的研究才开始活跃起来，并逐渐成为科研前沿领域。
至今，随着相关学科如微生物学、植物学、土壤学、植物生理学、植物病理学、生态学、遗传学、分子生物学等的发展和研究技术的不断改进，国内外学者在不同植物根系分泌物的种类及其影响因素、分泌机制、检测方法，及根系分泌物与根际微生态环境之间相互作用根系分泌物及其根际效应贺永华，沈东升，朱荫湄（浙江大学环境工程系，杭州３１００２９）摘要：对植物根系分泌物的定义、分类、分泌机制、收集鉴定方法等进行了概述，并对根系分泌物对根际微生物的根际效应进行了评述，同时提出了今后在根系分泌物及根际微生态效应方面需要深入研究的几个问题。
关键词：根系分泌物；根际微生物；根际效应中图分类号：Ｑ９４４．５４文献标识码：Ａ文章编号：１００１－７１１９（２００６）０６－０７６１－０６ＲｏｏｔＥｘｕｄａｔｅｓａｎｄＴｈｅｉｒＲｈｉｚｏｓｐｈｅｒｉｃＥｆｆｅｃｔｓＨＥＹｏｎｇ－ｈｕａ，ＳＨＥＮＤｏｎｇ－ｓｈｅｎｇ，ＺＨＵＹｉｎ－ｍｅｉ（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＺｈｅｊｉａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ３１００２９，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｒｏｏｔｅｘｕｄａｔｅｓａｎｄｔｈｅｉｒｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｉｃｅｆｆｅｃｔｗｅｒｅｒｅｖｉｅｗｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ．Ａｐｅｒｓｏｎ－ａｌｏｖｅｒｖｉｅｗｏｎｔｈｅｒｅｃｅｎｔａｃｈｉｅｖｅｍｅｎｔｉｎｔｈｉｓｒｅｓｅａｒｃｈｆｉｅｌｄｗａｓｓｕｍｍａｒｉｚｅｄｉｎｄｅｔａｉｌ．Ｔｈｅａｓｐｅｃｔｓｎｅｅｄｅｄｔｏｂｅｆｕｒｔｈｅｒｓｔｕｄｉｅｄｗｅｒｅａｌｓｏｓｕｇｇｅｓｔｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｒｏｏｔｅｘｕｄａｔｅｓ；ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｓ；ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅｅｆｆｅｃｔ收稿日期：２００５－０７－２９基金项目：国家自然科学基金项目资助项目（２００７７０２４）。
植物根系分泌物与根际微生物交互作用机制研究进展
展望未来，可以利用现代生物技术如基因组学、代谢组学、蛋白质组学等方 法，深入研究根系分泌物与根际微生物相互作用的机制，为提高土壤肥力和促进 植物生长提供理论依据。同时，还可以利用生物工程手段，通过调节根系分泌物 或根际微生物的
种类和数量，优化土壤生态环境，提高农作物产量和品质。
参考内容二
一、引言
根系分泌物和根际微生物是植物根系与土壤微生物群落之间的重要交互因子。 根系分泌物为根际微生物提供营养物质，而根际微生物则通过分解根系分泌物促 进植物吸收养分。本次演示将对根系分泌物与根际微生物相互作用的研究现状、 研究方法、研究成果和不足进行综述。
一、根系分泌物与根际微生物相 互作用概述
根系分泌物是指植物根系通过分泌有机物质和无机物质，调节根际环境和促 进植物生长的过程。这些物质包括糖类、氨基酸、维生素等有机物质以及无机离 子等。根际微生物则是生活在植物根系周围的微生物群落，包括细菌、真菌、放 线菌等。
展，以便更好地理解和利用植物根系分泌物与根际营养的关系，为农业生产、 环境保护和生态修复等领域提供新的思路和方法。
感谢观看
植物根系分泌物与根际微生物 交互作用机制研究进展
目录
01 一、植物根系分泌物 对根际微生物的影响
02
二、根际微生物对植 物的影响
三、植物-微生物交
03 互作用机制的研究进 展
04 四、未来展望
05 参考内容
植物根系与根际微生物之间的交互作用是生态系统中不可或缺的一部分。根 系分泌物是植物与土壤微生物交流的重要媒介，这些分泌物对根际微生物的种类、 数量和活动产生深远影响。根际微生物也通过多种方式反馈影响植物的生长和健 康。
研究根系分泌物在不同环境条件下的变化及其对植物养分吸收的影响；3） 探索通过调控根系分泌物来改善植物养分吸收的方法和应用。
根分泌物对根际矿物营养及根际微生物的效应
ＬＩ Ｈｏ ｇ ｓ ｅ Ｕ ｎ — ｈ ｎｇ， Ｏ ＮＧ ｉ — ｕ ＬＩＦｅ ｇ ｍ ｉ Ｓ Ｑ ｕ ｈ ａ， ｎ － ｎ
（ ｔ ｔ ｙ Ｌａｂ ｒ ｔ ｙ ｉ ｇ ｏ ｅ ｏ ｙ， Ｓ ａ ｅ Ｋｅ ｏ ａ ｏｒ＂ｏｆＡｒｄ Ａ ｒ ｅ ｏｌｇ Ｌａｎ ｈ ｕ Ｕ ｎｖ ｒ ｉｙ． ｎｚ ｕ ７ ００ Ｃｈｉ ｚ ｏ ｉｅ ｓｔ Ｌａ ｈｏ ３０ ０＋ ｎａ）
刘洪升， 宋秋华， 李凤民
（ 兰州 大学 干 旱农 业生 态 国 家重 点实 验室 ， 州 ７ ０ ０ ） 兰 ３ ０ ０
摘
要 ： 述 了 根 系分 泌 物 对植 物 生 长 的 生 理 生 态 学 效 应 ， 就根 系 分 物 的定 义 、 生 机 综 并 产
翩 渣 成 分和 影 响 因 素等 方 面 进行 了讨 论 指 出根 系分 泌物 在 缓 解 低矿 物 营 养 胁迫 对植 株 成
维普资讯
西 北植 物 学报 ２ ｏ ，２ ３ ： ３ ７ ２ ０ ２２ （） ∞ — Ｏ
文章 编 号 ：０ ０ ４ ２ （ ０ ２ ０ — ６ ３ １ １ ０ —０ ５ ２ ０ ） ３ ０ ９ —０
根 分 泌 物 对 根 际 矿 物 营 养及 根 际微 生物 的效 应
ｃ ｒ ｅ ｌｂ ｔ ｅ ｌ ｎ ｎ ｏｌ ａ ｄ ｔ ｅ ｒ ｒ ｇ ｌ ｔ ｎ ｉ ｅ ｔ ｕ ｔ ｅ ｅ ｗｅ ｎ ｐ ａ ｔ ａ ｄ ｓ ｉ ｎ ｈ ｉ ｅ ｕ ａ ｉ ｎ ｄ ｐ ｈ． ｏ Ｋｅ ｒ ｓ： ｏ ｔｅ ｕ ａ ｅ ｛ ｈ ｚ ｓ ｈｅ ｅ ｎｕ ｒ ｅ ； ｈｉ ｐ ｅ ｅ ｂ ｃ ｅ ｉ ｙ ｗｏ ｄ ｒ ｏ ｘ ｄ ｔ ｓ ｒ ｉ ｏ ｐ ｒ ｔ ｉ ｎｔ ｒ ｚ ｏｓ ｈ ｒ ａ ｔ ｒ ａ
世 界 范 围 内大 约 有 一 百 多 万 公 顷 的 可 耕 地 处 于 低 矿 物 营养 如 Ｆ 、 ｎ Ｍｎ和 Ｐ等 缺 乏状 态 （ ｌ ｅＺ Ｗｅｃ ｈ
根系分泌物
根系分泌物摘要：综合论述了根系分泌物的种类、收集方法及影响分泌物的因素。
提出了根系分泌物与土壤腐殖质的关系是今后根际生态的研究重点。
关键词：根系分泌物根际植物在生长过程中，一方面从生长介质中摄取养分和水分，另一方面也向生长介质(土壤、营养液等)中溢泌或分泌质子、离子和大量的有机物质[1]。
高等植物的根分泌作用是引人注目的一种现象。
关于根系分泌物的研究始于20世纪(1904年)德国微生物学家Hilten所提的根际概念，此后人们对根系分泌物的研究逐渐展开，并在近一二十年成为世界的研究热点[2]。
Roberts[3]发现，植物根毛能够分泌部分物质，从而改变根毛表面性状。
Lyon和Wilson[4]证实生长于无菌水溶液中的植物能够释放有机物。
Krasilnikov[5]观察到根分泌物与促进植物生长的固氮菌有互利关系。
Rovira[6]和West[7]发现植物根能够分泌糖类、氨基酸、有机酸和酚类物质，并影响植物生长，使根分泌物同根际关系的理论和实践更趋成熟。
我国对根分泌物也有较多的研究。
如20世纪60年代黄维南[8]的工作证明，植物根系的分泌是一种积极的生理现象，是根系所具有的生理功能。
他们用无菌培养法研究植物根系分泌氨基酸时发现，番茄、哈密瓜和苜宿幼苗的根系都能分泌一系列氨基酸。
同时他们还证实植物根系分泌物中有大量的生长物质，其中主要是生长素。
Zhang FS(张福锁)[9] 发现缺铁小麦和大麦有分泌高铁载体的现象，这不仅肯定了高铁载体在禾本科植物适应缺铁胁迫中有作用，同时在植物适应缺锌等一类胁迫中也有作用。
根分泌物是指那些健康完整的活体植物根系由根组织向土壤中释放的化学物质[10]。
广义的根分泌物包括活性的植物根组织直接释放及衰老组织或植物残根分解的产物;狭义的概念指根细胞代谢产物。
根分泌物具有各种各样的功能，如通过生物合成所固定碳的5%～21%是通过根分泌物转移到根际的[11]。
1．根系分泌物的种类根系分泌物是植物根系释放到周围环境中的各种物质，它是生物间相生相克关系不可缺少的成分。
根系分泌物及其对植物根际土壤微生态环境的影响
收稿日期:2008-03-21基金项目:国家自然科学基金资助项目资助(30672619)作者简介:李 勇(1976-),男,河北衡水人,博士,主要从事药用植物病害防治研究。
通讯作者:丁万隆(1963-),男,研究员,硕士生导师,主要从事药用植物栽培及病害生物防治技术研究。
根系分泌物及其对植物根际土壤微生态环境的影响李 勇,黄小芳,丁万隆(中国医学科学院药用植物研究所,北京 100193) 摘要:根系是植物与外界环境进行物质和能量交换的重要器官,研究根系分泌物对明确植物和外界环境的互作关系具有十分重要的意义。
就近年来植物根系分泌物的相关研究报道,从根系分泌物组成、产生途径、影响因素及其对根际微生态环境的影响等方面进行了阐述,对植物根系分泌物研究方法及研究方向进行了展望。
关键词:根系分泌物;根际;微生态环境中图分类号:S144 文献标识码:A 文章编号:1000-7091(2008)增刊-0182-05R oot Exudates and Their E ffects on Plant Rhizosphere SoilMicro 2ecology E nvironmentLI Y ong ,HUANG X iao 2fang ,DI NG Wan 2long(Institute of Medicinal Plant Development ,Chinese Academy of Medical Sciences ,Beijing 100193,China )Abstract :The root of plant is an im portant organ con ferring material and energy exchange between plant and outside environment ,and study root exudates have very im portant significance to clear the interaction between plants and environ 2ment.In this paper ,root exudates related contents in recent years were summerized ,which including com ponents ,pro 2ducing approach ,affecting factors of root exudates and their effects on plant growth and plant rhizosphere micro 2ecology.Finally ,methods and directions of root exudates study in the future were expected.K ey w ords :Plant root exudates ;Rhizosphere ;Micro 2ecology 根系是植物与外界环境进行物质与能量交换的重要器官,根系分泌物的组成和变化能够直接反映植物的新陈代谢和生长发育状况。
根系分泌物的作用和调控功能
根系分泌物的作用和调控功能DAYAKAR V. BADRI & JORGE M. VIV ANCOCentre for Rhizosphere Biology and Department of Horticulture and LA, ColoradoState University, Fort Collins, CO 80523,USA摘要根系分泌的化学成分参与根际中的多种成分的调节。
根际则是指受植物根系活动的影响的环境范围。
进一步研究证明，根系分泌物参与根系和土壤微生物的调节，例如，根系分泌物作为信号分子作用于根瘤菌和菌根真菌。
其次，根系分泌物促使特定植物的根际微生物多样性，对于有亲缘关系的物种有作用。
在此综述中，叙述了根系分泌物的调节作用和机制以及进化过程中根系分泌物与土壤微生物群落形成的关系。
关键词：ABC运载体；诱导子；分泌机制；根形态建成；三营养级相互作用引言根系是植物体隐藏的部分，起到固定和吸收养分与水分的作用，植物根系分泌物的多种成分进入周围土壤中，这个土壤范围就称为根际，可以分为三个部分；根际内部（根组织，包括根的胚层和皮层）；根际表面（根的表层）和根际外部（根系周围的土壤）(Lynch 1987)。
首先发现，根际的微生物多于距离根系较远的土壤。
首先证明根系分泌物与微生物的关系是Knudson (1920)、Lyon和Wilson (1921)。
根际生物学家近几年发现，根系分泌物在相邻植物间的调控和土壤微生物调控有重要意义(Bais etal.2004,2006;Weir, Park & Vivanco 2004; Broeckling etal.2008)。
根系分泌物的产生是根际的作用，是产生于植物根系有机碳的释放。
分泌物的种类取决于植物的种类、植物的年龄以及外部的生物或非生物因素。
分泌物代表植物重要的碳素消耗(Hutsch,Augustin和Merbach 2000;Nguyen 2003)。
根系分泌物与养分有效性
根系分泌物与养分有效性施卫明【期刊名称】《土壤》【年(卷),期】1993(025)005【总页数】5页(P252-256)【关键词】植物根系;分泌物;土壤有效养分【作者】施卫明【作者单位】无【正文语种】中文【中图分类】农业科学根系分泌物与养分有效性施卫明（中国科学院南京土壤研究所〉在植物生长过程中，根系除了溢泌质子和其他无机离子外还不断地向土壤介质释放有机化合物。
大体上，这些有机物质约占植株碳同化量的15-25% ，高的达到 40% 。
如此大量的分泌物不仅为土壤微生物的生命活动提供能源从而使其聚集在根际区域，而且极大地改变了根一土界面的物理化学环境，对土壤中许多养分的生物有效性产生很大的影响。
某些有机物质尚有相促或相克作用，从而制约着根圈的生物学特性。
可以说，同化物向根部的转移和从根系向土壤释放有机物质是保持根际活力的关键因素，也是根圈中物质循环的重要过程。
一、根系分泌物的组成分根系分泌物系指根系生长过程中释放到介质中的全部有机物质，但有时候狭指通过溢泌作用进入土壤中的可溶性有机物。
广义上的根系分泌物主要包括下列 4 种类型： (1 ）渗出物 z 为由细胞中被动地扩散出来的一类低分子量的化合物。
（ 2 ）分泌物＝由于代谢过程细胞主动释放的物质。
（ 3 ）粘胶质z 包括根冠细胞、未形成次生壁的表皮细胞和根毛分泌的粘胶状物质。
（4 ）分解物和脱落物＝成熟根段表皮细胞自分解产物、脱落根冠细胞、根毛和细胞碎片等。
若从化学组成分来看，可分为： (1 ）糖类z 根系分泌物中含有相当量的糖类化合物，占可溶性物质的 65% ，浓度为 1.6一7.4mgg- l 根干重(1) 。
至少发现有 12 种糖类z 葡萄糖、果糖、麦芽糖、半乳糖、鼠李糖、核糖、阿拉伯糖、棉子糖、岩藻糖、甘露糖、寡糖和多糖（2）。
(2）有机酸 z 也是根系分泌物的重要组成分，占可溶性成分的 33% C1J 。
但在林木根系分泌物中，有机酸含量要超过糖类和氨基酸。
《土壤与植物营养》PPT课件
h
30
二、根际在植物营养中的作用
• 根际是矿质元素向根系迁移的门户； • 根际是植物吸收养分的重要（主要？）
场所； • 根际pH、氧化还原状况、根系分泌物
显著影响根际的营养状况及根系生长。
h
31
1、根际pH值变化与养分有效性
•增加磷的活化作用 •增加微量元素的吸收 •其它元素
h
32
不同形态氮肥对小麦吸收微量元素的影响（田间测量）
20
4、根际pH
（1）根际pH值变化的原因
根际pH值变化的原因复杂，主要是根系吸收阴 阳离子的不平衡。
此外：根系吸收作用和根际微生物的呼吸作用 释放CO2；根尖细胞伸长过程中分泌的质子和有机 酸；
h
21
（2）影响根际pH值变化的因素 1）、氮素形态 施用NH4+-N根系向外释放H+，根际pH值下降； 施 用 NO3--N 根 系 释 放 OH- 或 HCO3- ， 根 际 pH 值上升。
也会稀释土壤养分，并加速养分的流失。
（2）水分影响土壤的氧化还原状态，间接地影响 养分的转化和植物对养分的吸收
h
48
3、土壤氧化还原状态
• 直接影响作物根系和微生物的呼吸作用， 影响土壤各种物质的存在状态。
• 改变有些营养元素或它们的化合物化合 价。
h
49
4、土壤反应
土壤反应影响作物的生长和养分的转化与吸收。
h
10
2、根际养分和水分状况
• 根际是根系吸收养分与水分的门户，根系 及微生物的活动对根际土壤中的养分含量、 转化、生物有效性影响很大。
根际土壤中的养分有效性往往不同于土体，其原因为： （1）根际微生物对土壤有机质的分解和吸收可促进 土壤养分的释放； （2）根系及微生物分泌螯合物改变根际环境。 （3）分泌质子 （4）分泌氧化还原物
国家开放大学电大《土壤肥料学》名词解释填空题题库及答案
最新国家开放大学电大《土壤肥料学》名词解释填空题题库及答案（试卷号2091）名词解释1.土壤耕性：•是土壤对耕作的综合反映，包括耕作的难易、耕作质量和宜耕期的长短，在一定程度上也是土壤物理机械性质的反映。
2.活性酸：土壤溶液中存在的氧离子数量，一般用pH值表示。
3.土壤污染：是指进入土壤中的物质或生物，导致土壤性质恶化，肥力下降，并对土壤中生长的作物产生危害。
4.土壤缓冲容量：土壤溶液改变一个pH单位所需要的酸量或碱量，一般用酸碱滴定方法来测定5.单质肥料：只含有氮、磷、钾中的一种元素的肥料。
6.土壤质地：跟中不同粒级土粒的配合比例，或在土壤质量中各粒级土粒的质量分数。
7.被动吸收：当外部溶液的离子浓度高于细胞内部溶液的离子浓度时，外部溶液中离子可以通过扩散作用透过质膜进入细胞内，直至细胞内外的离子浓度达到平衡为止。
8.根际：由于根系的分泌物和根系的死亡，在距根极近土壤与远离根的土壤性质差异很大，这个区域称为根际。
9.营养诊断：就是对土壤养分贮量和供给能力，以及植株营养状况进行分析测试。
10.叶而肥：喷施于作物叶片上，能够改善作物营养状况，有利于作物生长发育的物质和材料。
11.土壤肥力：指土壤能够经常地、适时适量地供给并协调植物生产所需的水分、养分、空气、温度、扎根条件和无毒害物质的能力。
12.离子扩散：土壤溶液中离子利用土体与根系表而之间存在的浓度差，向根系扩散到达根系表而的过程。
13.养分归还原理：土壤中的养分储量是有限的，随着作物每次收获，从土壤中带走大量养分，通过轮作换茬不能完全补充，必须向土壤归还作物所带走的养分，即施肥，否则土壤肥力将下降。
14.闭蓄态磷：在酸性土壤中，大部分磷酸盐常常被铁的氧化物或水化氧化物的胶膜所包被着，在石灰性土壤，磷酸盐的表而也常常形成钙质胶膜，这就是闭蓄态磷。
15.土壤有机质：指有机物残体经微生物作用后，形成的一类特殊的、复杂的、性质比较稳定的多种高分子有机化合物。
根系分泌物的作用及影响因素_吴彩霞
根系分泌物的作用及影响因素吴彩霞,傅华(兰州大学草地农业科技学院,甘肃兰州730020)摘要:综述了根系分泌物的组成成分、作用和植物种类、养分胁迫、根际微生物等对植物根系分泌物种类和数量的影响。
在逆境胁迫条件下,植物根系分泌物数量一般都明显增多,它可以缓解植物在养分缺乏或金属毒害条件下的生长状态;有些植物根系分泌物中的某些酚酸类物质,浓度较高时,会对其他植物甚至自身造成毒害作用,抑制植物的生长发育。
深入研究根系分泌物产生的机理及其生理生态效应,将有助于进一步了解植物根-土壤界面进行的生理生化过程及其调控的机制。
关键词:根系分泌物;养分胁迫;环境因素中图分类号:Q944 68 文献标识码:A 文章编号:1001 0629(2009)09 0024 06根系分泌物指在植物生长过程中,由根系的不同部位分泌或溢泌一些无机离子和有机化合物的统称[1]。
早在20世纪50年代,Rovira等对根土界面根系分泌物做了系统研究[2],切尔诺布里维卡研究了植物根系分泌物的生物学作用,揭示了其在植物间作中的作用[1]。
直到70年代,随着微生物学、植物学、土壤学、分子生物学等学科研究技术及检测手段的不断改进,根系分泌物的研究呈现出发展的趋势[1]。
大量的研究证明,根系分泌物可使根际微生物的活性增加,直接活化或固定各种养分;根系分泌的还原物质和螯合物不仅直接影响养分的生物有效性,同时也决定着某些营养元素和重金属元素(如Cd、Cr)的迁移、转化和归宿[3],其可通过改变根际物理、化学及生物学性质,改善和缓解植物在养分缺乏或金属毒害条件下的生长状态[3]。
本文就根系分泌物的组成、影响根系分泌物的因素及其与根际微域的相互作用等进行了系统总结,旨在为今后进一步地深入研究提供参考。
1 根系分泌物的组成及其作用1.1根系分泌物的组成 根系分泌物的定义有众多说法。
1979年Warembour g[2]和Ro vira[4]分别根据分泌物的性质和来源定义了根系分泌物。
植物生长的根系分泌物对土壤环境的调控
植物生长的根系分泌物对土壤环境的调控植物是地球上生命的基础，它们通过吸收经土壤中的水、养分、矿物质等以满足其生长发育的需要。
作为植物与土壤之间的交互载体，根系在土壤环境中发挥着重要的调控作用。
植物根系分泌物是植物根部产生并释放到土壤中的化合物，通过这些分泌物的调控作用，植物根系能够影响土壤的化学、物理和生物性质，从而调控土壤环境，为植物的生长提供一个适宜的环境。
首先，植物根系分泌物可以调控土壤中的氮循环。
氮是植物生长发育过程中必需的元素之一，植物能够通过根系分泌物的作用影响土壤中的氮的形态转化和有效性。
例如，根系分泌物中的有机酸可以降低土壤中氮的pH值，促进氨化作用和硝化作用的进行，提高土壤中的铵态氮和硝态氮的含量。
此外，某些植物根系分泌物还可以通过与土壤微生物共生作用，促进土壤中一氧化氮的还原，从而减少氮的损失。
其次，植物根系分泌物对土壤中的磷循环也有一定的调控作用。
磷是植物生长发育所需的重要元素，然而，土壤中的磷往往以无机磷的形式存在且难以被植物利用。
植物通过根系分泌物可以分泌酸性物质，降低土壤的pH值，使土壤中的磷溶解并提高其有效性。
此外，根系分泌物还可以分泌有机酸和酶类物质，通过与土壤中的磷结合形成可溶性有机磷，增加土壤中磷的利用率。
再次，植物根系分泌物对土壤结构和通透性的调控也十分重要。
植物根系分泌物中的黏土颗粒胶结物质可以与土壤颗粒结合形成稳定的土壤结构，并增加土壤团聚体的稳定性，从而改善土壤的结构和通透性。
此外，植物根系分泌物还可以通过改善土壤的物理性质，增加土壤的持水性和保水能力，提高土壤的肥力和水分利用效率。
最后，植物根系分泌物还对土壤中的微生物群落和植被的生长发育产生影响。
根系分泌物中的化合物可以为土壤中的微生物提供营养物质，促进它们的生长繁殖，并与其共生作用，增加土壤中有益微生物的数量和活力。
此外，植物根系分泌物还可以通过分泌抗菌物质，抑制土壤中的病原微生物的生长，保护植物根系的健康。
植物土壤营养与根际营养
微量元素缺乏症状
铁缺乏症状
植物叶片出现黄化或白化 现象，尤其是新生叶片， 生长受阻。
锌缺乏症状
植物叶片狭小、簇生，果 实和种子产量和品质下降。
硼缺乏症状
植物叶片卷曲、变厚、粗 糙，花粉发育不良，落花 落果严重。
营养过剩症状及防治措施
氮过剩症状
植物过度生长，茎叶繁茂，易倒 伏，病虫害增多。防治措施：合
04
有机质是土壤中有机化合物的总称，包括腐殖质、动 植物残体等，它们是植物所需养分的储备库。
02
植物根际营养
根际的概念与特点
根际的概念
根际是指植物根系周围的微域环 境，包括土壤颗粒、微生物、根 分泌物等。
根际的特点
根际是植物与土壤之间的界面， 具有较高的养分和微生物活性， 对植物的生长和发育具有重要影 响。
理施肥，控制氮肥用量。
磷过剩症状
土壤硬化、板结，植物生长受阻。 防治措施：适量施用磷肥，增加土 壤通透性。
钾过剩症状
土壤盐分积累，影响植物吸收其他 营养元素。防治措施：合理搭配其 他肥料，避免过量施用钾肥。
05
土壤改良与植物营养管理
土壤改良的方法与技术
土壤耕作
通过耕作、松土、翻土等方式改 善土壤结构，增加土壤通透性， 促进土壤微生物活动和养分释放。
新型肥料与施肥技术的综合效益评价
为了更好地推广和应用新型肥料与施肥技术，需要对其综合效益进行全面评价。这包括经 济效益、环境效益和社会效益等方面，以评估其对农业可持续发展的贡献。
植物营养与全球气候变化的关系研究
气候变化对植物营养吸收和利用的影响
全球气候变化对植物生长和营养吸收产生重要影响。未来研究可以深入探讨气候 变化对植物营养吸收和利用的影响机制，以及如何应对气候变化对植物营养带来 的挑战。
根系分泌物
根系分泌物基本介绍听语音在植物生长发育过程中，根系不仅是吸收和代谢器官，从生长介质中摄取养分和水分，而且是强大的分泌器官，向生长介质中溢泌或分泌质子、离子和大量的有机物质，即根系分泌物(root exudates)。
[2]根系分泌物在土壤结构形成、土壤养分活化、植物养分吸收、环境胁迫缓解等方面都具有重要作用，对根系分泌物的研究是植物营养、化感作用、生物污染胁迫、环境污染修复等研究领域的重要内容，受到国内外学者的普遍关注。
[2]主要分泌物听语音（1）碳水化合物葡萄糖、果糖、蔗糖、木糖、麦芽糖、鼠李糖、阿拉伯糖、棉子糖、低聚糖等；（2）氨基酸亮氨酸异亮氨酸、缬氨酸、r-氨基丁酸、谷氨酰胺、α-丙氨酸、天冬酰胺、色氨酸、谷氨酸、天冬氨酸、胱氨酸、半胱氨酸、苷氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、赖氨酸、脯氨酸、蛋氨酸、色氨酸、丝氨酸、β-丙氨酸、精氨酸等；（3）有机酸酒石酸、草酸、柠檬酸、苹果酸、乌头酸、丁酸、戊酸、玻珀酸、延胡索酸、丙二酸、乙醇酸、乙酸、丙酸、羟基乙酸等；（4）酶硫酸酶、转化酶、淀粉酶、蛋白酶、多聚半乳糖醛酸酶、吲哚乙酸氧化酶、硝酸还原酶、蔗糖酶、尿酶、接触酶等；（5）其他化合物生物素、硫胺素、泛酸(盐)、烟酸、胆碱、次黄(嘌呤核)苷、对-氨基苯酸、氨基末端甲基烟酸生长素、脱氧-5-黄酮、类黄酮、异类黄酮等。
[1]*根系分泌的五类毒素苯丙烷类、乙酰配基类、类萜、甾类、生物碱类。
[1]影响因素听语音（1）植物自身特性根系分泌物不仅在不同种属植物间存在显著差异,即使同种植物,在不同的生长发育时期或生长环境下,根系分泌物组成和含量也会发生改变。
（2）环境因素植物根系分泌物的种类和数量在很大程度上受光照、温度、营养状况及根际微生物组成等外界因素影响。
（3）根际微生物根际微生物是影响根系分泌物的重要因素。
根系分泌物是根际微生物营养物质的主要来源,外界环境因素改变导致根系分泌物组成的变化分最终影响根际微生物类群的结构。
植物土壤营养与根际营养
2、土壤通气性和水分
• 在一般土壤中，植物根系具有趋水性。当土壤含水
量少时，根系向下发展，入土较深；当土壤湿度较 大时，根系分布较浅。
• Scott 和Russell（1977）试验表明，播后一个月降 雨82mm，播后2个月表土（2.5～12.5cm）的根量 是总根量的70%，只有10%的根系分布在22.5cm
但是一般耕作层的根量占总根量的60～ 80%以上。 • 双子叶植物的主根在上部15厘米左右 比较粗大。其上着生的侧根向外伸展，到 30-40厘米时急占向下生长，最深可达2米， 甚至5～10米（苜蓿）。但耕层根量占总 根量的80%以上。 • 因此，养分吸收以耕层为主，施肥也 应在耕层。
第四页，共66页。
紧实土壤对根系伸展的抑制作用除了 机械阻抗的缘故外，还有土水势、通气性 和植物毒素积累等因素。
第十九页，共66页。
表2-1 机械阻抗对大麦种子根和初级侧根发展 及扩展的影响
种子根 平均根长（cm） 最幼小的侧根与主轴 的距离（mm）
侧根 每条主根上的平均数 每厘米主根上的数量
压力（kPa）
0
50
8.6
植物土壤营养与根际营养
第一页，共66页。
第一节 植物根系生长与养分吸收
第二页，共66页。
一、作物根系的形成和在土壤中的分布
• 1、根系的形成 • 作物种子萌发后，先伸出幼根，然后再长出幼苗。
• 双子叶植物，如棉花、大豆等的胚根直接生长，形成 主根或直根。主根上生出侧根，侧根上再分出次级侧根， 这样反复分支，形成一个根体系叫直根系。
土壤）（Gardner，1982）
地上部干重（克）
簇状根（%） 地上部含磷量（%）
根际土壤水溶性锰 （mg/L）
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
(二) 根系分泌物对养分释放的影响
根系分泌物中低分子有机酸可溶解和活化一些难溶性矿物，尤其 是在活化土壤中难溶性磷方面有重要作用 水稻根系在缺铁条件下能分泌麦根酸，对Fe 具有溶解螯合作用 。 玉米、小麦与花生间作能明显促进花生的铁营养：间作花生新叶活 性铁、叶绿素含量、花生各部位铁含量和吸收量明显高于单作
第四节 重金属胁迫下根际效应
根际环境特别是重金属胁迫下的根际环境与土体存 在着显著的差异。而根际环境中的这些物理、化学、生 物学特性将直接影响到重金属的固定和活化状态，从而 关系到重金属在土壤一植物中的迁移转化行为
一、重金属胁迫条件下的根系分泌物
如在铝胁迫条件下，耐铝作物根际有机酸的积累增加，以缓解铝的毒害 Hue等以棉花为指示作物进行解毒实验，认为有机酸的解毒能力与 OH/COOH在主碳链上的相对位置有关；并将有机酸分为三种类型：柠檬酸 为强解毒型，苹果酸为中解毒型，乙酸、乳酸为弱解毒型 但近来也有相反的结论认为根系低分子的有机酸对重金属具有增溶的作 用，从而增强了重金属在作物中的富集 一些根系分泌物(主要是高分子凝胶物质)能对重金属产生吸附、络合作 用，从而使其固定，减轻生物毒性，被认为是重金属向根系迁移的“过滤器” 研究表明，重金属的胁迫使得根系游离脯氨酸的分泌量增加，并认为这 是重金属根际解毒的机制之一
实验采集典型农区的土壤进行盆栽实验，研 究根际与非根际土壤中磷形态的差异、磷形态与作 物磷营养的关系。分析不同磷效率基因型作物的根 系形态及生理特征在不同供磷水平条件下的适应性 变化，研究不同基因型作物吸收利用土壤中磷的机 理。 研究土壤——植物根际养分状况及利用机理， 提高土壤中磷的生物有效性，使土壤中潜在的难溶 性磷库活化，提高磷肥的利用率，对促进农业生产 的持续、高效发展和陆地生态系统的良性循环具有 重要意义。
(二) 根系分泌物的纯化
称5.0 g阳离子交换树脂 (H ，Dowex50Wx8，74~147 um)干法装入一根长35 cm、直 径1 cm的玻璃柱中，用10 mL 二次重蒸水预淋。另用5 mLx3 二次重蒸水溶解，冷冻干燥， 获得根系分泌物样品，然后将 其转移到玻璃柱上，用二次重 蒸水以2 mL／min流速洗脱， 收集洗脱液于50 mL容量瓶 中，最后将收集的50 mL洗脱 液转移至塑料瓶中，冷冻干燥。 干燥后样品存入4℃冰箱待测
四、根际Eh变化对重金属氧化还原反应的影响
许多重金属如Cr、As、Hg等，在土壤根际环境中以多种价 态存在。渍水条件下，As以As3+ 形态存在，而干旱条件下则以 As5+ 形式存在 As5+ 较As3+ 易溶4－l0倍，因此毒性也显著高于 As3+。还原条件下，Cr、Hg分别 Cr3+ 、Hg+ 形式存在，其较氧 化条件下的Cr5+ 、Hg3+毒性要大的多 除多价态金属外，对一般金属而言，在还原条件下．即Eh较 低时，可增强重金属的固定作用，氧化条件下，可活化重金属 Shuman等 的研究结果表明，由于水稻根际中高Eh环境，使 根际Fe Mn氧化物增加，从而降低了根际有效态Zn的浓度 在还原条件下，重金属等都能与S2- 形成难溶性硫化物，使 其迁移能力和有效性降低，从而大大减轻了它们对植物的生物 毒性
土壤样品的定义
Rs：根表土壤 Ro：内室土壤 R1、R2……R8：根际土 壤 Bs：非根际土壤
三、结果与分析
§1.小偃54和京411在垆土上的根际土 壤 磷活化机理 §2.不同磷效率小麦在不同土壤上的根 际土壤磷活化机理
三、根系分泌物与根际营养
(一) 根系分泌物对根际环境的影响
粘胶对土壤团聚体的形成和稳定性有显著影响 种植豌豆、黑麦和小麦的土壤在0.25~9.5 mm的团聚体含量 均明显增加 低分子有机酸和粘胶等使根际土壤酸化 据Oades报道，根际土壤CEC显著高于非根际土 ，这主要因 为粘胶含有大量羧基 分泌物还使根际微生物群集，影响微生物种类和生理特性 根际的土壤酶数量和种类均远高于非根拟培育根系分泌物收集方法 1、无土栽培 取出植株，用蒸馏水冲洗根系3次，再用去离子水润洗2 次，最后用滤纸吸干。把冲洗干净的植株放人250 mL装有与处 理营养液成分相同的容器中培养2 h，注意不要伤根 2、土培培养 采用米氏盆栽培，先用蒸馏水淋洗根系3次，再用去离子水 润洗2次(注意每次冲洗要少量，相同处理淋洗液收集在一起保 存)，最后加入200 mL去离子水培养2 h，收集根系分泌物。根 系分泌物收集以后，每次用相同处理的冲洗液浇灌，使其养分 损失最少
重金属的吸附解吸反应 土壤中重金属的吸附解吸特性受 根分泌物的影响，且与根分泌物的分 解程度有关 新鲜根分泌物可减少土壤对的吸 附，提高其扩散性，但经培养分解后 则起相反作用 一些根分泌物主要是高分子物质 能对重金属产生吸附、络合作用．从 而使其固定，减轻其生物毒性 重金属的络台离解反应 根系分泌物的粘胶物质与Pb、Cu、 Cd等重金属离bb 竞争性结合后使其 滞留于根表面，减少其扩散进入植株 的量 Mench等发现燕麦根系分泌物可 通过络合溶解Fc氧化物来增 Zn、Cd 等的生物有效性
(三)根系分泌物对植物适应养分胁迫的作用
在养分胁迫时，有些具有较高养分利用效率和较强抗逆性植物其 根系分泌物的成分和数量会产生急剧变化以适应环境 Cakmak报道了缺锌棉花根细胞原生质膜透性明显增加的现象 张福锁等对小麦、玉米、苹果等的研究也表明，缺锌明显增加了 植物细胞膜的透性 ，致使缺锌植物的氨基酸、糖类和酚类化合物的 溢泌量明显高于对照,缺锌还会诱导根系产生专一性分泌物铁载体来 改善根际锌的供应状况
第三节 根系分泌物与根际营养
在植物生长过程中，根系会向生长介质中分泌质子和大量 的有机物质，它们是根一土界面的润滑剂，微生物的能源物 质，是植物适应营养胁迫的关键物质 已知的根系分泌物有200多种，按作用性质可分为普通分泌 物和专一性分泌物 普通分泌物是大多数植物共有的，专一性分泌物则是某种 或某个植物在特定环境条件下分泌的，如Saxena D等发现抗虫 转基因玉米(Zea mays)能通过根系向根际土壤分泌抗虫毒素 根系分泌物的量可以占到光合产物的25~40 % ，但会因植物 年龄等条件而异
五、根分泌物与重金属的吸附解吸和络合离解反应
植物在不断的生长过程中，根系会向根际环境中分泌大量的有机 物质，包括糖类、维生素、有机酸、核苷酸、氨基酸和的酶类等 根分泌物主要通过：1)与重金饷的吸附一解吸、络合一离解反 应；2)改变微生物的生理活动、土壤的化学、生物学性质等两种方式 来影响重金属在根际环境中的形态转化和迁移特性
三、根际pH 变化对重金属酸碱反应的影响
根际pH 变化促使重金属进行酸碱反应而发生溶解或沉淀过 程 就一般重金属而言，根际pH 的降低可导致非有效态重金的 溶解和释放，而pH 高则有利于有效态重金属的沉淀和固定 ， 因此一根际环境的酸化会活化重金属，使其毒性增强；碱化 则可降低重金属原适移能力，使其毒性减弱 根际pH 的变化．一方面影响重金属在根际中的固定和活化 状况，进而影响植物对其吸收；另一方面也是植物对重金属抗 性的重要机理之一 如Cd胁迫下，植物可通过改变pH和系分泌物的组分来增加 Cd的强结台态，减小其生物有效性 减小植物受毒害程度
二、微生物对重金属的固定和活化
根际微生物可以通过改变土壤溶液pH、产生H2S、微 生物铁载体和各种有机物来影响重金属的化学行为，其 细胞壁及粘液层可直接吸收固定重金属或通过分解代谢 重新把污染物释放到环境中去 根际微生物也可通过改善土壤的团粒结构、改变根际 环境理化性质和根系分泌的组成等过程间接地作用于重 金属的迁移转化过程
六、根际微生物和酶活性与重金属的生化 反应
根际微生物和酶活性的种类、数量、生理活性等与重金属在 根际环境中的迁移转化有着密不可分的联系。其主要通过 下几 种方式来影响重金属的生化反应： 1、分泌大量的有机物质来吸附、溶解或螫合重金属，也可 通过分解一些有机物质把原来固定的重金属释放到环境中 2、微生物本身细胞壁及粘液层可直接参与重金属在土壤中 的各种化学过程来吸收、固定重金属 3、改变土壤溶液的pH 值，微生物的生理代谢过程放出大量 CO2，溶于土壤溶液中，降低土壤根际pH值 4、产生H2S，与重金属结合形成难溶的硫化物，降低其生物 毒性
(三) 根系分泌物营养检 测技术
根系分泌物有机酸检测采用 高压液相色谱(HPLC)；毛细管 电泳CE检测氨基酸和酚类；由 离子色谱法(ICP)、CE检测阳离 子(NH4+，K+ ，Na +，Ca2+ 和 Mg2+)和无机阴离子(Cl-，NO3，SO4-和H2PO4-)；根系分泌物 中未知化合物将由气相色谱或 大量光谱测定；通过回滴营养 液至起始pH来计算H+释放量
在不同供磷水平下，以不同磷效率基因型作物为 研究对象，测定不同的生育期根际和非根际土壤 中不同形态磷的含量，分析其与植株吸收的磷含 量的关系，探讨磷素水平、形态与根际营养的关 系。 比较不同基因型作物在不同供磷水平下根系发育 形态特征，研究不同作物磷效率差异的机理。 以磷高效和磷低效作物基因型为供试对象，在不 同供磷水平下研究根际和非根际土壤有机酸、酸 性磷酸酶活性的动态变化规律。
(二) 分泌机理 一种假说认为： 根系分泌过程是沿电化学 梯度的扩散过程，最后发生渗 漏，这个过程是被动释放过程。 细胞内物质受到细胞膜渗透性 的控制，它们的扩散和渗透可 能是分泌释放的基本过程，属 于这一过程的根系分泌物包括： 糖、有机酸、氨基酸、水、无 机离子、氧气和维生素 另一种假说认为： 根系分泌物释放的过程是一个 逆电化学梯度、耗能的主动分 泌过程，这种分泌具有很强的 选择性，是植物活细胞的一种 基本功能，最典型的例子是专 一性根系分泌物——铁载体的 释放过程，植物铁载体是在缺 铁胁迫诱导下，植物体内合成 的代谢产物，通过主动分泌作 用释放到根际
实验以不种作物的盆内土壤作为非根际土，共12个处理。 每个处理施用相同量的氮、钾底肥，重复9次。在不同生育 期采集土壤及植株样品进行相关指标的测定。 无机磷测定：Ca2-P(0.25M NaHCO3)、Ca8-P(0.50M NH4Ac)、 Al-P(0.50M NH4F)、Fe-P(0.1M NaOH)、OP( 0.1M Na3-cit)和Ca10-P(0.5M H2SO4)，钼锑抗比色法测 定(蒋柏藩等，“石灰性土壤无机磷分级方法”) 有效磷测定：Troug法(0.004M H2SO4-(NH4)2SO4、pH3) 根系形态测定：常规测定或数字化扫描 有机酸测定：HPLC法 土壤Apase活性： 改进的Hoffman法