根际微生物

紧密附着于根际土壤中的微生物

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

  1. 小慕课堂|追“根”溯源——根际微生物大揭秘 百家号 2024-10-31
  2. 根际微生物,rhizosphere microorganism英语短句,例句大全 X技术 2024-10-31
  3. 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