根系分泌物及其在植物营养中的作用

罗标

摘 要 根系分泌物是根系在生长发育过程中，分泌到生存介质中的有机物质，这些有机物质在植物和植物营养存在紧密联系。本文笔者分三个部分展开研究，分别分析根系分泌物含义、分类和影响因素，并着重探讨根系分泌物在植物营养中的作用，以提高读者对根系分泌物的认识。

关键词 根系分泌物；影响因素；营养胁迫

一、根系分泌物的概念

根系分泌物指植物根系在生长发育的过程中，从外界介质中摄取养料和水资源的同时，向生长介质（如土壤）释放的物质，如无机物、大量的有机物质、植物根系脱落物等，根系分泌物的量受植物养分、水分、介质、植物种类等多种因素共同决定。有研究显示：植物养分供应超越充足、植物根系新陈代谢越旺盛分泌物越多；随着植物的衰老，其分泌物量呈下降趋势。Woldendorp认为，植物顶部向根部转移同化产物10%-20%分泌至植物生长介质中，其中分泌物中可挥发性物质占62.5%，且挥发性物质中CO2超过70.0%。

依照植株的无菌培养研究结果，根系分泌物种类划分如表1所示：

二、影响根系分泌物的因素分析

1.植物自身因素

根系分泌物的分泌量量植物自身特征，所以植物的种类、遗传特性对其自身分泌物的分泌量产生重大的影响。不同植物种类在相同时期分泌物分泌量不同，同种植物在不同生长、发育期分泌物量亦不同，分泌物组成和分泌量容易受到能量、营养、机械阻力、气流等多种条件影响，如机械阻力可使根系分泌物内维生素、碳水化合物提升2倍，使酚类化合物量提升9倍左右；当植物缺少钾元素时致使有机酸和碳水化合物增多。

2.光、温度因素

光照、温度是影响植物进行光合作用的重要因素，光、温度的变化将直接影响植物光合作用的进行和光合产物的分泌，如糖类。植物在一天中随着光照和温度变化光合作用呈现周期性变动，而光合作用固定碳物质25.0-40.0%通过根系分泌进入根际。因此，光、温度对植物根系分泌物产生影响，如当小麦成长缺Fe时，为收集小麦分泌买根酸类物质时，必须将光照影响作用加以考虑。

3.根系的土壤因素

根系的土壤环境是影响根系分泌物种类和量的重要因素，土壤环境多指植物成长所需营养成分、水分、土壤中pH值、通气情况等。植物的正常生长和发育离不开营养成分的支撑，某些营养成分有无或含量的多少豆自然影响到根系分泌物，如K、P、Zn等；根系土壤是植物发育、成长的微环境，温度、pH、湿度等均会对分泌物种类、量产生决定性影响。

三、根系分泌物在植物营养中的作用

1.根系分泌物对植物营养的调节作用

根系分泌物对植物营养的调节作用均是通过改变分泌物物理、化学、生物学性质，以达到提升根际土壤养分的生物有效性完成的。缺Fe胁迫条件下，诸多植物纷纷产生一系列生理和适用反应，且均与植物根系分泌物麦根酸类植物高铁载体有关，该分泌物多在早上太阳出来后5小时内大量分泌，有效增加在土壤中的浓度，降低与土壤微粒接触和被吸附的几率，并保持极强的抗高温、分解能力，为植物对Fe3+植物高铁载体吸收创造条件；当植物缺P时，植物体内有机酸分泌增多，能够增强促进土壤中P的释放，提升作物对P的吸收；双子叶植物缺Zn时，根分泌物使Fe、Mn活化性得到有效提升，却对Zn活化影响不显著，而禾本科植物却可有效活化土壤中难溶性的Zn。

2.与微生物之间相互关系

根系分泌物是根际微生物系统稳定、发展的重要条件和基础，植物从外界摄取水分和营养物质，并对外分泌低分子有机物、高分子粘胶物质和组织脱落物质、溶解产物，这些物质能够源源不断的为根际微生物提供原料，使根际微生物生长、繁殖优于非根际微生物；根系微生物对植物生长、养分摄取影响，既包含促进、积极作用，如根瘤菌和豆科植物之间的共生关系，豆科植物为根瘤菌提供良好的生长环境，而根瘤菌利用其固氮功能为宿主提供氮素营养；亦包含制约性作用，如田地轮作留下的分泌物危及微生物的生长并抑制下茬作物生长，如大豆在进行连种，其产量会受到影响，减产1-2成。

3.异种相克的影响

异种相克主要指植物根系的分泌物残留至土壤中将会抑制其他植物生长和根系的发育。根分泌物在生物之间、生物与环境之间充当至关重要的角色，是异种相克的重要途径和存在方式。如蟛蜞菊根系分泌物会抑制水稻、小人参幼苗和根部的成长，棉花幼苗和根的发育受绛三叶草根系分泌物影响。因此，依托根系分泌物对植物的异种相克开展研究，可为田间作物种植轮作、连作、套种提供科学依据，使土地农作物种植得到优化。

参考文献：

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作者简介：罗 标（1992-），男，湖北天门人，湖北荆州长江大学，专业：生物技术。