植物与微生物互作关系探究
摘要:植物和微生物之间是存在着联系的,两者间相互影响,相互作用,构成了植物与微生物和谐共存的完整的生态环境。

本文从根围的概述入手,然后分析了植物对微生物的影响,最后探讨了微生物对植物的作用,旨在与同行交流,加强对植物与微生物之间关系的探讨,从而利用两者的关系,和其中的规律,采取有利于植物生长发育的措施。

关键词:生态区系根围互作微生物
每一个植物个体并不是独立存在的,植物与植物之间,植物与动物之间,植物与周围的微生物之间,总是存在着某种联系,它们之间组成不同的生态区域,构成不同的生态环境。

1 根围的概述
植物的根系一般都比较发达,是吸收养分的主要部位。

同时,也是植物分泌排泄物质的重要部位,植物根系所在的范围就叫做根围[1]。

在植物的根围内,由于根系的分泌物较多,是营养比较丰富的场所,因此,在根围中的微生物也比较多。

一般植物根系周围分泌物多,营养丰富,非常适合微生物生长,譬如固氮菌在根系周围比较多主要就是因为这个原因。

2 根系分泌物对微生物的影响
一般而言,陆生高等级植物的根都有渗出的现象,根渗出物直接影
响的区域就是植物的根围。

早在20世纪60年代,Rovira就指出:根系分泌物的存在,给微生物提高繁殖生长的温床,微生物根据自己的需要有选择地吸收相关的根系分泌物。

根系分泌物有的微生物之间不发生作用,与有的微生物之间就会发生相应的反应,从这里可以看出,根系分泌物对根围中的微生物的影响也是具有一定的选择性,两者间的性质不同,其可能产生的影响就不同。

存在生命机理的植物活体,但根系部位自动分泌、因磨损而渗漏,将有机物从根系中释放到根围里[2]。

2.1 根系分泌物的四种类型
有各种次生物在代谢过程中的产物、低分子量和复杂的物质。

它们主要有4种类型:一是渗出物。

渗出物的分子量一般较低,主要从根系表皮细胞中渗透出来的;二是分泌物。

在植物的新陈代谢中,植物会主动释放出一定的物质,这种物质就叫做分泌物。

三是黏胶质。

它是根毛、根冠的分泌物,形状为粘稠状。

四是脱落物和分解物。

植物根系部位成熟老化而脱落的表皮细胞的产物。

2.2 从组成的性质来看,根系分泌物的分类
(1)糖类。

糖类是根系分泌出来的物质中比较多的一种。

主要有麦芽糖、果糖、葡萄糖等。

这很对多微生物都有影响的物质。

(2)有机酸。

这是根系分泌出来的有机类酸性物质,主要有柠檬酸、苹果酸等。

(3)氨基酸。

氨基酸是对微生物有着一定影响的物质,可以为很多微生物提供繁殖所需的营养。

现在发现的有20多种氨基酸,包括冬氨酸、仅一丙氨酸等。

(4)化感物质。

包括黄酮类物质、酚类物质、香豆酸、苯甲酸、阿魏酸和肉桂酸等,在根系分泌物里面还含有微量的酶类冈、生长物质和少量的甾类化合物和脂肪酸等。

这样,根围就成了微生物的营养供应站,显示出微生物对植物的依赖性。

如果这些微生物一旦失去可以供其繁殖生长的有机体,它们也将无法在此出继续生存下去。

从实际调查可以看出,凡是根系不发达的土壤,其植物根围的微生物比较少多,比根系发达土壤的微生物明显要少许多。

没有根围土壤微生物的数量,比有根围土壤中微生物的数量要少得多,一般要少十倍,乃至几十倍。

2.3 植物根围不同,影响着根围中的微生物种类
根系分泌出来的物质主要是集中在植物的根围内,这个地方的分泌物非常丰富,是各种微生物繁殖生长所需的营养基地。

各种微生物根据自身的实际特性,有需要进行选择,吸收根系有用的分泌物中的养分排斥没有用的物质。

植物不同,其根系分泌出来的物质也就不尽相同。

根系分泌出来的物质不相同,其所能影响到得微生物就不同,也就是说根围不同,其根围中的微生物种类也就不尽相同。

从这里可以看出,不同的根系,拥有的根围生态环境体系不同,其生态体系中的微生
物裙种也不尽相同,表现了根围与微生物之间存在一定的选择关系[3]。

一般而言,植物不能连作的原因其实就是与植物根系对根围生态区域中微生物的影响有关。

例如,在一块地里面,前茬植物是大豆,二茬植物又是大豆,第三茬种植的作物还是大豆。

在第一茬中,大豆根系分泌物与微生物之间发生了一定的作用,在大豆根系的刺激下,一些不利于大豆生长的微生物纷纷繁殖起来,在根围所在的土壤中,已经形成了不利于大豆连作的生长环境。

如果在原来的土地上进行第二次连作,第二茬大豆的生长的土壤环境中,已经具有多种不利于大豆生长的微生物,所以第二茬大豆的收成就比第一茬的要低。

当到第三茬时,突然中不利于大豆生长的微生物已经具有相当的数量,所以大豆生长的环境更差,收成也就更少。

这就是大豆等植物为什么一般不宜连作的原因,也是植物对微生物有着重要影响的一个实例。

3 微生物对植物的影响
植物根系分泌物直接影响着根围微生物生态区的群落,同时,微生物能有效地促进根系的分泌。

(1)植物不同,其土壤微生物也不同,具有很强的选择性,(2)根围微生物对根的生长过程及根分泌物都有着重要的影响。

根围微生物与植物根系之间,植物的生长状况与根围微生物质量、根围微生物与作物产量的之间都有良好的关系。

总之,在植物
与微生物这个共同组成的生态区系中,信息的传递、能量的流动和物质的交换都是通行进行的[4]。

微生物对植物具有多方面的影响。

在其根围微生物的区系中,在一定的自然条件下,有些菌对埴物具有不良的影响,对植物的生长发育等生命机理行为具有一定的危害,这类菌叫做有害菌;而另外一些菌具有间接地促进植物生长的作用,这类菌叫做促生细菌。

由于有益微生物的作用明显,因此,日益受到人们的关注和重视。

一方面,内源或外加的植物激素在一定浓度下都能促进植物地上部与根系的生长发育。

另一方面,经有益菌处理的植株,根系长而发达,且生长活力明显增加。

4 结语
植物与其根围中的微生物之间有着密切的关系,两者在一定的条件相互促进或互相制约。

我们必须研究植物与微生物之间的互作关系,探索出其中的新规律,利用两者间的关系进行大胆的实践、创新,努力开创生物科学的新天地。

参考文献
[1] 国辉,毛志泉,刘训理.植物与微生物互作的研究进展[J].中国农学通报,2011,27(9):28-33.
[2] 王树起,韩晓增,乔云发.根系分泌物的化感作用及其对土壤微生物的影响[J].土壤通报,2007,38(6):1219-1226.
[3] 张燕军,郑建旭,张爱军,等.植物化感作用研究方法综述[J].安徽农学通报, 2008,14(21):66-67.
[4] 杨程,徐程扬.根系分泌物及根际效应研究综述[A].森林可持续经营与生态文明学术研讨会论文集[C],2008.。