根际微生物
根际微生物是指紧贴植物根部土壤颗粒的微生物群体,主要由细菌构成,其中革兰氏阴性菌占多数。这些微生物的数量通常高于非根际土壤,且不同植物的根际微生物组成和数量有所不同。
概念
根际微生物的概念最早由希尔特纳于1904年提出,指的是植物根表及周边土壤中受到影响的区域。这一区域的微生物在数量和多样性上与非根际土壤有着显著差异。根际微生物的数量常常高出非根际微生物几倍至几十倍,某些特定的细菌群甚至能达到上千倍。这种比例被称为根土比(R:S),反映了植物根系对微生物的影响程度,因此也称作根际效应。
分布范围
根际微生物的主要类型包括假单胞菌感染、黄杆菌、产碱杆菌、土壤杆菌和色杆菌等。相比之下,根际中的革兰氏阳性短杆菌属、球菌、芽孢杆菌较少,而真菌、放线菌的根际效应并不突出。原生动物在根际有所增加,它们以细菌为食,数量高峰往往出现在细菌数量高峰之后。在深层土壤中,根际藻类较为罕见。
生长习性
根际细菌中需要氨基酸营养的菌株较多,生长速度较快。根际中的氨化细菌丰富,根土比可达100以上,能够迅速分解根际的有机氮化合物。然而,在根际中累积的无机氮化合物不多,因为它们既会被植物吸收,也会被微生物固定。根际内的纤维分解菌也较丰富,负责分解根区脱落细胞的胞壁纤维素。如果存在硝酸盐,则根际的反硝化作用会非常强烈,反硝化细菌的根土比可能超过1000。许多植物根际的自生固氮菌数量众多,例如小麦和燕麦根际的圆褐固氮菌,雀稗根际的雀稗固氮菌,以及热带禾本科杂草俯仰马唐根际的产脂固氮螺菌。后者还可以侵入植物根部,具有较强的固氮能力。
与植物的关系
植物根系的分泌物以及脱落细胞为根际微生物提供了丰富的营养。植物根部释放的氨基酸、有机酸、糖类等都是腐生性细菌的重要营养源。植物的种类、品系、年龄和生理状态都会影响根分泌物的质量和数量,进而影响根际微生物的种类和数量。一般来说,在植物开花初期,根分泌物最多,此时根际微生物数量达到峰值。随着植物生长进入晚期,根际微生物的结构会发生改变,表现为真菌和放线菌数量的增加。
主要价值
大多数根际微生物对植物无害,甚至有益于植物生长。它们通过呼吸作用释放二氧化碳或代谢产物产生的酸性环境,有助于溶解难以溶解的矿物质,提高植物对磷和其他矿物元素的吸收率。此外,它们还分泌生长刺激素类物质,如吲哚-3-丁酸和赤霉素,可以促进植物生长。植物也会分泌一些物质来杀死或抑制微生物的生长,这是导致不同植物根际微生物组成和数量差异的原因之一。一些根际微生物还会分泌抗生素,抑制植物病原菌的繁殖。在植物根际环境中,也有一些土著性的病原微生物,它们可能会引发植物疾病或产生有害物质,不利于植物生长。
参考资料
小慕课堂|追“根”溯源——根际微生物大揭秘.百家号.2024-10-31
根际微生物,rhizosphere microorganism英语短句,例句大全.X技术.2024-10-31
花盆里的那些小秘密之二盆栽种植环境下的微生物.农人之家,我的家.2024-10-31