根際微生物是指緊貼植物根部土壤顆粒的微生物群體,主要由細菌構成,其中革蘭氏陰性菌占多數。這些微生物的數量通常高于非根際土壤,且不同植物的根際微生物組成和數量有所不同。
概念
根際微生物的概念最早由希爾特納于1904年提出,指的是植物根表及周邊土壤中受到影響的區域。這一區域的微生物在數量和多樣性上與非根際土壤有著顯著差異。根際微生物的數量常常高出非根際微生物幾倍至幾十倍,某些特定的細菌群甚至能達到上千倍。這種比例被稱為根土比(R:S),反映了植物根系對微生物的影響程度,因此也稱作根際效應。
分布范圍
根際微生物的主要類型包括假單胞菌感染、黃桿菌、產堿桿菌、土壤桿菌和色桿菌等。相比之下,根際中的革蘭氏陽性短桿菌屬、球菌、芽孢桿菌較少,而真菌、放線菌的根際效應并不突出。原生動物在根際有所增加,它們以細菌為食,數量高峰往往出現在細菌數量高峰之后。在深層土壤中,根際藻類較為罕見。
生長習性
根際細菌中需要氨基酸營養的菌株較多,生長速度較快。根際中的氨化細菌豐富,根土比可達100以上,能夠迅速分解根際的有機氮化合物。然而,在根際中累積的無機氮化合物不多,因為它們既會被植物吸收,也會被微生物固定。根際內的纖維分解菌也較豐富,負責分解根區脫落細胞的胞壁纖維素。如果存在硝酸鹽,則根際的反硝化作用會非常強烈,反硝化細菌的根土比可能超過1000。許多植物根際的自生固氮菌數量眾多,例如小麥和燕麥根際的圓褐固氮菌,雀稗根際的雀稗固氮菌,以及熱帶禾本科雜草俯仰馬唐根際的產脂固氮螺菌。后者還可以侵入植物根部,具有較強的固氮能力。
與植物的關系
植物根系的分泌物以及脫落細胞為根際微生物提供了豐富的營養。植物根部釋放的氨基酸、有機酸、糖類等都是腐生性細菌的重要營養源。植物的種類、品系、年齡和生理狀態都會影響根分泌物的質量和數量,進而影響根際微生物的種類和數量。一般來說,在植物開花初期,根分泌物最多,此時根際微生物數量達到峰值。隨著植物生長進入晚期,根際微生物的結構會發生改變,表現為真菌和放線菌數量的增加。
主要價值
大多數根際微生物對植物無害,甚至有益于植物生長。它們通過呼吸作用釋放二氧化碳或代謝產物產生的酸性環境,有助于溶解難以溶解的礦物質,提高植物對磷和其他礦物元素的吸收率。此外,它們還分泌生長刺激素類物質,如吲哚-3-丁酸和赤霉素,可以促進植物生長。植物也會分泌一些物質來殺死或抑制微生物的生長,這是導致不同植物根際微生物組成和數量差異的原因之一。一些根際微生物還會分泌抗生素,抑制植物病原菌的繁殖。在植物根際環境中,也有一些土著性的病原微生物,它們可能會引發植物疾病或產生有害物質,不利于植物生長。
參考資料 >
小慕課堂|追“根”溯源——根際微生物大揭秘.百家號.2024-10-31
根際微生物,rhizosphere microorganism英語短句,例句大全.X技術.2024-10-31
花盆里的那些小秘密之二盆栽種植環境下的微生物.農人之家,我的家.2024-10-31