西北植物学报2002VIP免费

西北植物学报2002,22(3):693—702ActaBot.Boreal.-Occident.Sin.文章编号:100024025(2002)0320693210根分泌物对根际矿物营养及根际微生物的效应①刘洪升,宋秋华,李凤民3(兰州大学干旱农业生态国家重点实验室,兰州730000)摘要:综述了根系分泌物对植物生长的生理生态学效应,并就根系分泌物的定义、产生机制、组成成分和影响因素等方面进行了讨论。指出根系分泌物在缓解低矿物营养胁迫对植株造成的伤害及决定根际微生物的种群密度和数量方面起着重要的作用;根系分泌物的产生机制多样,组成成分复杂,影响因素繁多。对根分泌物的深入研究有助于进一步了解植物体与土壤间进行的生理生化过程及其调控机制。关键词:根分泌物根际矿物营养根际微生物中图分类号:Q945.18文献标识码:ATherolesofrootexudationonrhizospherenutrientandrhizospheremicroorganismsLIUHong2sheng,SONGQiu2hua,LIFeng2min(StateKeyLaboratoryofAridAgroecology,LanzhouUniversity,Lanzhou730000,China)Abstract:Thestudiesonrootexduationandtheirphysiologicalecologyrolesweresummarized,withem2phasisonrelationshipbetweenrootexudationandnutrientdeficiencyandrhizospheremicroorganisms.Theresultsindicatedthatroothavemanymechanismstoexudateorganismandnon-organismcom2poundstoenvironmentandtherehavemanyfactorsinfluencingthetotalnumberofrootexudatesandtheircompoundsareverycomplex.Rootexudatesplayanimportantroleinrelievingnutrientdeficiencyanddeterminingthenumberofrhizospherebacteria.Furtherstudyingtherootexduatesandtheirphysi2ologicalecologyroleswillbenefittobetterunderstandingthephysiologyandbiochemistryprocessoc2curredbetweenplantandsoilandtheirregulationindepth.Keywords:rootexudates;rhizospherenutrient;rhizospherebacteria世界范围内大约有一百多万公顷的可耕地处于低矿物营养如Fe、Zn、Mn和P等缺乏状态(Welch①收稿日期:2001205211;修改稿收到日期:2001211221基金项目:国家重点基础研究发展规划资助项目(D200018603)和国家自然科学基金项目(39970148)作者简介:刘洪升(1975-),男(汉族),博士生。3通讯联系人。Correspondenceto:LIFeng2min.©1995-2003TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.等1995)[1]。在这种条件下,有些植物种比其它植物种生长得更好,能够获得更多的籽粒产量(Graham1988;Graham和Rengle1993)[2,3]。虽然目前许多研究表明根系分泌物在缓解矿物营养对植物生长造成的限制方面起着重要的作用,但人们对不同植物在Zn(Cakmak等1996a;Rengel和Graham1996)、Mn(Haung1996)和P(张福锁等1997)等矿物营养缺乏方面的生理生态适应机制的研究还很不透彻[4～7]。根际矿物营养的有效性在很大程度上受到根系分泌物的种类和数量的影响(Bowen和Rovira1992),但两者之间的确切关系仍不十分清楚[8]。不同物种(Lemanceau1995;Wiehe和Hoflich1995)甚至是同一物种的不同基因型之间(Khan2na1993和Timonin1993)对根际微生物的种群密度和数量有着不同的影响[9～11]。Rengel等(1993)认为这是由于不同种类或基因型的植物分泌的分泌物种类和数量不同导致的[12]。虽然根际微生物在增加矿物营养的有效性方面有着不可估量的作用,但对植物和根际微生物以及矿物营养有效性之间相互作用的研究还很有限。这主要是有下述四方面的原因。①根系分泌物和根际微生物的种类和数量繁多,影响因素复杂。②不论是在大田还是在水培条件下,很难收集到完整的根系分泌物。③迄今为止还没有标准地分析根分泌物的方法,因此各结果之间难以进行比较。④矿物营养之间存在相互替代和拮抗作用。由于这些问题的存在,使得根系分泌物和矿物营养有效性以及根际微生物的种群密度之间的关系变得十分复杂,甚至出现相反的实验结果。本研究对根系分泌物及其生理生态效应进行了综述,主要内容限制在根系分泌物对根际矿物营养的有效性及与根际微生物之间的关系,并就根系分泌物的产生机制和影响因素进行了初步的探讨。1根分泌物的定义粗略地讲,根系分泌物是指植物根系通过各种方式向根际环境释放的各种...