根系生理匯總

1、根系生理匯總植物根系對(duì)于無(wú)土栽培的重要性無(wú)土栽培的特點(diǎn)之一在于采用人工創(chuàng)造的根系環(huán)境代替土壤環(huán)境，研究植物的根系生理顯得尤為重要。植物產(chǎn)量的形成，不僅要求地上局部能進(jìn)展良好的光合作用和高效的光合產(chǎn)物運(yùn)轉(zhuǎn)效率，而且要求地下局部具有良好的吸收與代謝功能，產(chǎn)量與根系的發(fā)育有密切的聯(lián)系。第一節(jié) 植物根系與地上局部的關(guān)系根系 地上局部信息交流水分、礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)有機(jī)營(yíng)養(yǎng)須根系的植物多為淺根性，直根系的植物多為深根性。在進(jìn)展無(wú)土栽培時(shí)，要根據(jù)植物根系的特點(diǎn)選用適宜的無(wú)土栽培類型，如淺根性的植物可選用液層較淺的水培系統(tǒng)進(jìn)展栽培，深根性的植物要求液層較深或基質(zhì)比較深厚。一、植物根系的生育與分布特征 Fibrous

2、root system Tap root system 直根系須根系根系作物根系與作物種類和品種特性有關(guān)果菜類蔬菜根系粗、多；葉菜類和根菜類根系小瓜類作物中冬瓜和南瓜根系生長(zhǎng)量大，分布廣，而黃瓜根系少，分布淺茄子粗根較多，縱向橫向分布廣，番茄主根少，細(xì)根多地上局部較高的品種根系分布深，地上局部較矮的品種根系趨向橫向分布根系生長(zhǎng)深度與作物根系生長(zhǎng)方法、栽培方式有關(guān)二、植物根系與地上局部的關(guān)系植物根系生長(zhǎng)數(shù)量與根系活力直接影響到地上局部的生長(zhǎng)狀況。植物根系的發(fā)育狀況是影響產(chǎn)量的主要因素，同種作物的產(chǎn)量隨著根量的增加而增加。根系礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)吸收量和細(xì)胞分裂素產(chǎn)生量與產(chǎn)量密切相關(guān)。根系的生長(zhǎng)狀況直接影響葉

3、片的功能和壽命。根系的優(yōu)劣不僅在于根量有關(guān)，還與根系活力有關(guān)。粗根數(shù)及S/R值與產(chǎn)量的相關(guān)關(guān)系 NPKCaMgFe 根系木質(zhì)部傷流液中無(wú)機(jī)養(yǎng)分含量與產(chǎn)量的關(guān)系 CTKGAIAAABA根系木質(zhì)部傷流液中激素與產(chǎn)量的關(guān)系 根系活力根系活力是指根系新陳代謝活動(dòng)的強(qiáng)弱，是反映根系吸收功能的一項(xiàng)綜合指標(biāo)。根系作為植物重要的吸收器官和代謝器官，它的生長(zhǎng)發(fā)育直接影響到地上部莖葉的生長(zhǎng)和作物產(chǎn)量的上下。傷流液測(cè)定TTC復(fù)原染色法氯化三苯基四氮唑根系吸收面積甲稀蘭作吸附物質(zhì)吸收面積m2= (CC)V1 mg甲烯藍(lán)成單分子層時(shí)所占面積為1.1 m2 呼吸代謝途徑中由脫氫酶催化所脫下來(lái)的氫可以將無(wú)色的 TTC復(fù)原為

4、紅色、 不溶性 的甲月替 三、地上局部生長(zhǎng)狀態(tài)及栽培管理對(duì)根系生 長(zhǎng)的影響一整枝方式對(duì)根系走向的誘導(dǎo)二摘心和側(cè)枝數(shù)量對(duì)根系發(fā)育的影響 摘心抑制根系生長(zhǎng)三坐果數(shù)量與根系生長(zhǎng)關(guān)系 坐果過(guò)程中，根系生長(zhǎng)受到抑制； 茄果類生產(chǎn)中常常出現(xiàn)產(chǎn)量波動(dòng)現(xiàn)象； 疏花疏果；及時(shí)采收；培育壯苗；降低夜溫，提高根際溫度。四摘葉對(duì)根系的影響根系數(shù)量與葉面積總量正相關(guān)。摘除不同部位的葉片對(duì)根系生長(zhǎng)和根系活力的影響不同。摘除新葉抑制根系發(fā)育及伸長(zhǎng)。摘除成熟葉片使根系失去物質(zhì)根底，導(dǎo)致根系早衰。五植株管理和環(huán)境對(duì)根系的影響日照充足、稀植、根際溫高、夜溫低、肥料濃度低，光合能力強(qiáng)，促進(jìn)根系生長(zhǎng)。第二節(jié) 植物根系的構(gòu)造植物根系無(wú)

5、論是直根系還是須根系，從構(gòu)造上看都分為幾個(gè)局部：根冠、分生區(qū)、伸長(zhǎng)區(qū)、根毛區(qū)成熟區(qū)，4個(gè)局部共同構(gòu)成植物的根尖。scanning electron micrograph of soybean root hairs. 根毛的長(zhǎng)度為0.11.5 mm，直徑為525 m 根的初生構(gòu)造根的初生構(gòu)造包括以下幾個(gè)局部：表皮(epidermis)：根最外面的一層細(xì)胞構(gòu)成。皮層(cortex )：位于表皮內(nèi)，由薄壁組織構(gòu)成，具有貯藏有機(jī)養(yǎng)分的功能，可分為外皮層(exodermis)與內(nèi)皮層(endodermis)。中柱(stele)：皮層以內(nèi)的局部稱為中柱，一般由中柱鞘、木質(zhì)部和韌皮部三局部組成，中柱主要起運(yùn)

6、輸功能水分和營(yíng)養(yǎng)。1.Epidermis 表皮2.Cortex 皮層3.Endodermis 內(nèi)皮層xylem (xy) 木質(zhì)部phloem (ph) 韌皮部第三節(jié) 植物根系功能Plant Roots Functions 吸收功能(核心)固定支撐功能 合成與分泌功能 輸導(dǎo)功能 貯藏功能 繁殖功能 呼吸與氣體交換功能 感應(yīng)功能 攀援功能 寄生功能 根與菌的共生功能1、根系的吸收功能根系的吸收功能：根系吸收的物質(zhì)包括水分、無(wú)機(jī)鹽類的分子或離子、簡(jiǎn)單的小分子有機(jī)化合物以及氣體等。根系各個(gè)部位的吸收能力有較大差異，根毛區(qū)吸收能力最強(qiáng)。根系對(duì)水分的吸收動(dòng)力是蒸騰拉力和根壓。根系吸收的肥料，都是以無(wú)機(jī)鹽的

7、形態(tài)被植物吸收。水分吸收傳導(dǎo)的主要?jiǎng)恿κ钦趄v拉力，屬于被動(dòng)吸收過(guò)程。礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)的吸收必須依靠呼吸作用所釋放的能量，屬于主動(dòng)吸收過(guò)程。2、根系的固定支持功能在無(wú)土栽培中，由于栽培方式的改變，這種功能表現(xiàn)不完全一樣，如水培系統(tǒng)中根的支持作用不大，對(duì)植株的固定和支撐要靠人工措施來(lái)實(shí)現(xiàn)，而在基質(zhì)栽培中，根的固定與在土壤栽培中同樣重要。露兜樹(shù)3、根的合成與分泌功能植物根系能夠合成許多有機(jī)物，包括氨基酸、維生素、植物激素CTK、生物堿等，對(duì)于植物地上局部的發(fā)育具有重要作用。根在生長(zhǎng)過(guò)程中還能分泌出糖類、有機(jī)酸等近百種物質(zhì)。根系分泌物包括多糖、有機(jī)酸、酚和各種氨基酸，在微生物作用下會(huì)生成CO2和低分子量的有機(jī)

8、物質(zhì)。根系分泌物按照作用性質(zhì)可以分為專一性根系分泌物肉桂酸和普通根系分泌物(麥根酸)。根系分泌物的作用有些可以減少根部與基質(zhì)的摩擦；有些可以溶解介質(zhì)中的難溶性化合物，促進(jìn)根對(duì)物質(zhì)的吸收；有些可以抑制其他植物和某些細(xì)菌的生長(zhǎng)；還有些可以促進(jìn)根際微生物的生長(zhǎng)；根系有不同程度的氧化復(fù)原能力：Fe2+-Fe3+4、根系的輸導(dǎo)功能/Transportation 是指根系將其吸收的水分、無(wú)機(jī)鹽類和其它物質(zhì)以及根系代謝形成的物質(zhì)輸送到地上部供其生長(zhǎng)所需，同時(shí)也可將地上部生產(chǎn)的有機(jī)物質(zhì)運(yùn)送到根部。 (雙向運(yùn)輸)Roots can transport water, inorganic salts and met

9、abolites generated in roots from roots to shoot, at the same time, the organic matters can also transported from shoot to roots. 5、根系的貯藏功能根系的貯藏功能：可以貯藏許多養(yǎng)分。有的植物根膨大后可以形成明顯的貯藏器官，如蘿卜、胡蘿卜、蕪菁的主根膨大肉質(zhì)根，甘薯等是由側(cè)根膨大形成養(yǎng)分貯存器官。人參、大黃、甘草、何首烏、百合的根為藥材的重要局部。球根花卉的根部中貯藏了大量營(yíng)養(yǎng)，可以為植株生長(zhǎng)提供充足的營(yíng)養(yǎng)。干旱環(huán)境下，較大根冠比具有重要意義。6、根的繁殖功能：許多植物

10、的根可以產(chǎn)生不定芽，而這些不定芽可以產(chǎn)生新的植株，如甘薯、大麗花、芍藥等。7、根的呼吸功能：根系在生長(zhǎng)過(guò)程中，要不斷呼吸，與環(huán)境進(jìn)展氣體交換。多數(shù)情況下植物進(jìn)展有氧呼吸。榕樹(shù)、龜背竹、石斛的氣生根較興旺，可以彌補(bǔ)基質(zhì)中氧氣的缺乏。8、根系的感應(yīng)功能根系在生長(zhǎng)介質(zhì)中會(huì)向營(yíng)養(yǎng)豐富、水分和通氣性良好的方向延伸9、根系的攀緣功能攀援根10、根與菌的共生功能11、根系的寄生功能寄生根菟絲子菟絲子吸盤莖纏繞寄主，并在接觸部位產(chǎn)生吸盤，侵入寄主植物維管束內(nèi)吸取水分和養(yǎng)分。Ha: Haustoria吸器H: hostV: vessel第四節(jié) 根系對(duì)水分的吸收生命活動(dòng)旺盛，水分含量較高幼葉和根含水量90%莖 3

11、0-40%成熟種子10%植物吸水的過(guò)程The procedure of water absorption水分從介質(zhì) 植物 環(huán)境的過(guò)程：1)由介質(zhì)遷移到根系皮層組織，再運(yùn)送到木質(zhì)部導(dǎo)管；2)由根系木質(zhì)部導(dǎo)管向地上部運(yùn)輸并分配到各器官中；3)由地上部器官(主要是葉片)以氣態(tài)水的形式(水蒸汽)釋放到空氣中。根系吸水的部位根尖端包括：根冠 根毛區(qū) 伸長(zhǎng)區(qū) 分生區(qū)吸水能力最強(qiáng)根毛基質(zhì)水分基質(zhì)顆粒根毛區(qū)吸水能力最強(qiáng)的原因有三：1、根毛多，增大吸水面積510倍2、根毛外壁，果膠質(zhì)覆蓋，粘性較強(qiáng) 親水性好3、根毛區(qū)輸導(dǎo)組織興旺，阻力小， 水分移動(dòng)速度快根系吸水的途徑基質(zhì)溶液中的水分根滲透擴(kuò)散內(nèi)皮層的徑向遷移根

12、毛皮層中柱細(xì)胞導(dǎo)管質(zhì)外體途徑共質(zhì)體途徑凱氏帶根中的質(zhì)外體常常是不連續(xù)的，被內(nèi)皮層的凱氏帶分隔成為兩個(gè)區(qū)域。外部質(zhì)外體壁木栓化，膜與壁緊貼在一起。水、溶質(zhì)不能自由通過(guò)。內(nèi)皮層外，包括根毛、皮層的胞間層、細(xì)胞壁和細(xì)胞間隙內(nèi)部質(zhì)外體內(nèi)皮層內(nèi)，包括成熟的導(dǎo)管和中柱各局部。根系吸水的機(jī)制按其吸水動(dòng)力分為 1.主動(dòng)吸水2.被動(dòng)吸水1.主動(dòng)吸水a(chǎn)ctive absorption of water 根壓root pressure 由植物根系的生理活動(dòng)引起的吸水10-20cm主動(dòng)吸水的動(dòng)力證據(jù)傷流（bleeding） 吐水（guttation）吐水 2產(chǎn)生根壓的機(jī)制 根壓的產(chǎn)生與根系生理活動(dòng)和內(nèi)皮層內(nèi)外的水勢(shì)差

13、有關(guān)。根系呼吸作用釋放的能量主動(dòng)吸收營(yíng)養(yǎng)液中的離子內(nèi)皮層內(nèi)溶質(zhì)勢(shì)下降水進(jìn)入中柱和導(dǎo)管2.被動(dòng)吸水passive absorption of water蒸騰拉力transpirational pull由蒸騰拉力引起的根系吸水指因葉片蒸騰作用而產(chǎn)生的使導(dǎo)管中的水分上升的力量。蒸騰葉片水勢(shì)下降水分運(yùn)輸壓力梯度水分在植物體內(nèi)運(yùn)輸?shù)膭?dòng)力(水分沿導(dǎo)管上升的機(jī)制)上端原動(dòng)力 蒸騰拉力下端原動(dòng)力 根壓中間原動(dòng)力 水分子間的內(nèi)聚力及導(dǎo)管壁附著力。內(nèi)聚力學(xué)說(shuō) 認(rèn)為維持導(dǎo)管中水柱連續(xù)不斷的原因 是水分子 的內(nèi)聚力大于水柱的張力。EvaporationCohesionUptakeWater molecules are

14、 “sticky蒸騰作用和蒸騰系數(shù)Transpiration and transpiration coefficient 蒸騰作用是指水分由植物體的地上部以水蒸汽的形式擴(kuò)散的過(guò)程。 Transpiration is the procedure that the water diffuses as water vapor from shoot into air. 蒸騰作用的生理意義 The physiological significances of Transpiration 首先是提供了一個(gè)水分從地下部到地上部上升的垂直拉力，保證了水分在植株中的運(yùn)輸，為各種生理代謝的正常進(jìn)展提供了充足的水分

15、。 其次，通過(guò)莖葉的蒸騰作用而使得植物在夏季高溫時(shí)植株體內(nèi)及葉外表保持一定的溫度，防止或減少高溫的危害。第三，有利于植物根系對(duì)養(yǎng)分的吸收。第四，利于植物生物合成的物質(zhì)在體內(nèi)的進(jìn)一步分配。蒸騰作用的指標(biāo)2. 蒸騰效率transpiration ratio -13. 蒸騰系數(shù)transpiration coefficient 又稱蒸騰強(qiáng)度或蒸騰率。指植物在單位時(shí)間內(nèi)、單位葉面積上通過(guò)蒸騰作用散失的水量。植物每蒸騰1Kg水時(shí)所形成的干物質(zhì)的克數(shù)。 又稱需水量。指植物每制造1克干物質(zhì)所水消耗水分的克數(shù)，它是蒸騰效率的倒數(shù)。大多數(shù)植物的蒸騰系數(shù)在1251000之間。蒸騰系數(shù)越小，說(shuō)明該植物利用水分的效率

16、越高。%(干重)%(干重)%(干重)(干重)礦質(zhì)元素與水分之間的吸收呈一定相關(guān)性表觀吸收成分組成濃度 Apparent absorption constitute concentration 正常生長(zhǎng)的植株對(duì)水分和養(yǎng)分的吸收是同時(shí)的，并提出了表觀吸收成分組成濃度這一概念 表觀吸收成分組成濃度(n/w)是植物對(duì)各種養(yǎng)分的的吸收量(n, mmol)和吸收消耗的水量(w, L)的比值，單位為mmol/L。它既可以是指植株對(duì)所有養(yǎng)分的吸收量和消耗的水量之比，也可以是指植株對(duì)某一種養(yǎng)別離子的吸收量和消耗的水量之比。吸收n/w值反映植物吸水和吸肥的關(guān)系，即植物吸收一定量的水就相應(yīng)地吸收一定量的營(yíng)養(yǎng)元素。也

17、可以理解為在向植物提供一定量的水分時(shí)，也應(yīng)同時(shí)提供相應(yīng)數(shù)量的各種養(yǎng)分。實(shí)際上就是營(yíng)養(yǎng)液的濃度指標(biāo)。 由于植物對(duì)水分和養(yǎng)分的吸收受許多外界因素影響，因此，不同生長(zhǎng)季節(jié)、不同的作物長(zhǎng)勢(shì)以及不同的作物品種之間n/w值存在著很大的差異。表觀吸收成分組成濃度(n/w)也只能是作為一種參考 第五節(jié) 植物根系與根際環(huán)境的關(guān)系根際rhizophere是指受植物根系的影響，在物理、化學(xué)和生物學(xué)特性方面不同于周圍介質(zhì)的根外表微區(qū)，它是介質(zhì)-根系-微生物三者相互作用的場(chǎng)所，也是各種營(yíng)養(yǎng)、水分和微生物進(jìn)入根系的門戶。植物的根與介質(zhì)之間并不是嚴(yán)密結(jié)合的，它們之間有黏液層，它是由根的表皮細(xì)胞分泌物、根際微生物的分泌物和脫

18、落細(xì)胞的降解產(chǎn)物組成，厚度達(dá)10-50微米，這個(gè)黏液層可以流動(dòng)，越靠近根外表密度越大。根際的pH、營(yíng)養(yǎng)環(huán)境和微生物狀況是根際環(huán)境的重要組成局部。植物根際環(huán)境的因素根際pH與Eh根際營(yíng)養(yǎng)環(huán)境由于植物的吸收速率和介質(zhì)中養(yǎng)分移動(dòng)性不同，使得不同的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在根際出現(xiàn)虧缺或積累，造成根際的營(yíng)養(yǎng)分布不均一。營(yíng)養(yǎng)生物有效性Barber：植物生長(zhǎng)期間介質(zhì)離子庫(kù)中可移動(dòng)到根外表并被吸收的營(yíng)養(yǎng)。根際微生物根際微生物在正常情況下比非根際明顯增多。植物根系與根際環(huán)境的關(guān)系植物根系與根際溫度的關(guān)系溫度不僅影響根系的吸收能力，還影響營(yíng)養(yǎng)液中養(yǎng)分的有效性。不同的植物種類，根系要求的溫度條件不一樣。在一定溫度范圍內(nèi)，溫度越高

19、，根系吸水量越多。如果根際溫度過(guò)高，超過(guò)了適宜溫度的上限，會(huì)造成根系呼吸過(guò)旺，不僅消耗大量碳水化合物，而且氧氣減少，二氧化碳增加，使根系的代謝紊亂，出現(xiàn)早衰。如果根際溫度過(guò)低，根系生長(zhǎng)緩慢，吸收面積減小，吸收速度降低。植物根系與根際通氣狀況的關(guān)系植物根際環(huán)境的通氣狀況與根系生長(zhǎng)和養(yǎng)分吸收直接相關(guān)，根際環(huán)境通氣良好，根系的主動(dòng)吸收能力增強(qiáng)?；|(zhì)需要有足夠的透氣性，營(yíng)養(yǎng)液需要有充足的溶解氧。在無(wú)土栽培中，保證根際的通氣狀況和營(yíng)養(yǎng)液中有充足的溶解態(tài)氧，是決定植物生長(zhǎng)好壞和獲得高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的關(guān)鍵因素。一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓和不同溫度條件下溶液中飽和溶解氧含量溫度越高，溶解氧下降，EC值偏高。營(yíng)養(yǎng)液適宜的氧含量：為

20、飽和溶解氧的50以上，即45mg/L。 植物根系與根際營(yíng)養(yǎng)液濃度的關(guān)系在一定范圍內(nèi)，隨著溶液濃度的增加，根系的吸收速率會(huì)有所提高，原因在于離子被載體吸收運(yùn)轉(zhuǎn)尚未到達(dá)飽和狀態(tài)，當(dāng)被載體吸收的離子到達(dá)飽和以后，營(yíng)養(yǎng)液的濃度再提高，根系吸收速率也不會(huì)增加。營(yíng)養(yǎng)液濃度過(guò)高，會(huì)造成根際環(huán)境中的水勢(shì)比根系細(xì)胞中的水勢(shì)還低，導(dǎo)致根細(xì)胞失水，植株出現(xiàn)生理萎焉和死亡。營(yíng)養(yǎng)液的濃度過(guò)低時(shí)，又無(wú)法滿足植物對(duì)養(yǎng)分的需求。在無(wú)土栽培中，根據(jù)植物種類、品種、生育期和外界環(huán)境因子狀況要對(duì)營(yíng)養(yǎng)液濃度進(jìn)展調(diào)整。植物根系與根際pH的關(guān)系對(duì)礦質(zhì)元素可利用性的影響：根際環(huán)境的pH值影響鹽類的溶解度對(duì)根系細(xì)胞滲透性的影響：根際環(huán)境的p

21、H值影響植物細(xì)胞原生質(zhì)膜對(duì)礦質(zhì)鹽類的滲透性，從而影響礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)的吸收對(duì)根際微生物的影響，如酸性環(huán)境會(huì)導(dǎo)致根瘤菌死亡，失去固氮能力，堿性環(huán)境促使反硝化細(xì)菌生長(zhǎng)，氮素產(chǎn)生損失，影響肥料的有效性。根系與根際營(yíng)養(yǎng)的關(guān)系營(yíng)養(yǎng)逆境：根際某種營(yíng)養(yǎng)元素缺乏或過(guò)量，均會(huì)導(dǎo)致植物根系和地上局部的生長(zhǎng)受阻。根際缺鐵：根系分泌大量質(zhì)子。根尖積累有機(jī)酸。根尖分泌麥根酸類Mugineic acid物質(zhì)高鐵載體根際缺磷根系分泌H+，還分泌有機(jī)酸，提高難溶磷的有效性。低分子量有機(jī)酸的分泌作用是磷高效型植物的適應(yīng)型表現(xiàn)。分泌作用是一種主動(dòng)的適應(yīng)性反響機(jī)制，而不是細(xì)胞膜透性增加、滲漏引起。根際缺鋅根系釋放質(zhì)子，酸化根際環(huán)境；同時(shí)分

22、泌高鐵載體。植物根系與根際有毒物質(zhì)根際存在的有毒物質(zhì)會(huì)對(duì)根系造成不同程度的傷害，從而降低根系吸收水分和營(yíng)養(yǎng)的能力。根系中可能存在的有毒物質(zhì)主要有以下幾種：硫化氫H2S) : H2S 是細(xì)胞色素氧化酶的抑制劑，當(dāng)根系周圍環(huán)境中的H2S 增多時(shí)，根的呼吸會(huì)明顯受到抑制。H2S 主要與栽培基質(zhì)中的有機(jī)質(zhì)未充分腐熟有關(guān)。某些有機(jī)酸：根際環(huán)境中的正丁酸、乙酸、甲酸等有毒的有機(jī)酸對(duì)根系吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)有抑制作用，嚴(yán)重時(shí)會(huì)產(chǎn)生爛根。過(guò)多的鐵離子：鐵在植株體內(nèi)參與多種氧化復(fù)原反響，是許多酶的組成成分，但過(guò)多的鐵會(huì)抑制根的生長(zhǎng)和細(xì)胞色素氧化酶的活性，并影響植物對(duì)鉀、磷、硅、錳等元素的吸收。重金屬元素：重金屬會(huì)影響礦

23、質(zhì)元素的有效性，導(dǎo)致植株出現(xiàn)出現(xiàn)缺綠癥。其他毒素：苯丙烷類、乙?；?、類萜、甾類和生物堿等成分，對(duì)植物和土壤微生物的生長(zhǎng)有抑制作用。自毒物質(zhì)？第六節(jié) 植物根系與根際微生物根際微生物是聚居在植物根部周圍，并以根的外滲物質(zhì)和容易降解的死細(xì)胞為主要營(yíng)養(yǎng)的一群微生物。根際是微生物活動(dòng)特別旺盛的區(qū)域，微生物的數(shù)量要比非根際區(qū)多出幾倍甚至幾十倍，這種現(xiàn)象稱為根際效應(yīng)。根際效應(yīng)的原因在于根系不斷分泌各種代謝產(chǎn)物，同時(shí)根表組織陸續(xù)死亡和脫落改進(jìn)根際的物理與化學(xué)性質(zhì)，有機(jī)物大量增加，為根際微生物的大量繁殖創(chuàng)造了條件。根際微生物主要為真菌、細(xì)菌和放線菌，根際效應(yīng)的范圍依作物種類而異。根際微生物受植物生長(zhǎng)發(fā)育階段，

24、根際pH，根際水分等因素影響。植物根系與根際微生物的關(guān)系一、根系分泌物是根際微生物的重要營(yíng)養(yǎng)和能量來(lái)源在植物的整個(gè)生長(zhǎng)發(fā)育期間，根系進(jìn)展著活潑的代謝作用，向根外不斷分泌有機(jī)物質(zhì)，這個(gè)過(guò)程稱為根際沉淀rhizodeposition。作物根系分泌的有機(jī)化合物主要是碳水化合物、有機(jī)酸、氨基酸、酶、維生素等，無(wú)機(jī)化合物主要是鈣、鉀、磷、硫等，它們是微生物的重要養(yǎng)料。二、根際微生物促進(jìn)植物生長(zhǎng)分解有機(jī)物質(zhì)和難溶性礦物：根際微生物中的有機(jī)磷細(xì)菌，可以將磷脂和核酸等有機(jī)磷化物分解成有效性磷。無(wú)機(jī)磷細(xì)菌可產(chǎn)生酸，分解難溶性磷酸鹽釋放出磷。根際中的硝化細(xì)菌和硫化細(xì)菌能產(chǎn)生硝酸和硫酸，也可分解土壤中的磷。植物促生細(xì)菌對(duì)根系的促生作用：在植物根際能夠促進(jìn)植物生長(zhǎng)的細(xì)菌，成為植物促生細(xì)菌(plant growth-promoting rhizobacteria, PGPR)生物激素IAA, GA, KT、維生素、抗生素微生物對(duì)根際營(yíng)養(yǎng)的調(diào)節(jié)和貯藏作用在氣候干旱等逆境條件下，植物的生長(zhǎng)受到抑制，降低了植物對(duì)營(yíng)養(yǎng)的需求，但微生物可以保持較高的生長(zhǎng)勢(shì)，大多數(shù)營(yíng)養(yǎng)元素被微生物吸收并轉(zhuǎn)化為微生物生物量。當(dāng)逆境解除時(shí)，微生物生物量中的營(yíng)養(yǎng)元素將重新釋放出來(lái)被植物利用，其轉(zhuǎn)換速度超過(guò)生長(zhǎng)基質(zhì)中原有有機(jī)質(zhì)所含營(yíng)養(yǎng)元素的轉(zhuǎn)化效率。三、根際微生物與植物根系的