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1、根系分泌物對(duì)水稻及其他作物生長(zhǎng)與品質(zhì)影響 根系分泌物對(duì)水稻及其他作物生長(zhǎng)與品質(zhì)影響 ,1 摘要:根系是植物與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)與能量交換的重要器官,根系分泌物的組成與變化能夠直接反映植物的新陳代謝和生長(zhǎng)發(fā)育狀況。綜述了根系分泌物對(duì)水稻及其他作物生長(zhǎng)發(fā)育、養(yǎng)分吸收、重金屬脅迫下自我修復(fù)及其與品質(zhì)的影響;對(duì)根系分泌物與作物生長(zhǎng)調(diào)控及品質(zhì)形成的關(guān)系進(jìn)行了展望?! £P(guān)鍵詞:根系分泌物;水稻;植物;生長(zhǎng)發(fā)育;品質(zhì) 中圖分類號(hào):Q945.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):0439-811423-4757-04 EffectofRootExudatesonGrowthandQuali
2、tyofRiceandOtherCrops ?。兀眨牵酰铮鳎澹椋?,2,CHANGEr-hua2,CHENMing-can1,LIYou-jun1 ?。粒猓螅簦颍幔悖簦海遥铮铮簦穑欤幔鵶animportantroleinpant’sinteractionwithenvironmentthroughmaterial,energyandinformationexchangeintherhizosphere.Thecomponentandtransformationofrootexudatesdirectlyreflectmetabolismanddevelopmentofcro
3、ps.Thegrowthanddevelopment,nutrientabsorption,selfrecoveryunderthestressofheavymetal,andtherelationshipbetweenexudatesandqualityofriceandothercropswerereviewed.Moreover,theprospectsofthestudiesofrootexudatesondevelopmentandqualityofplantwerediscussed. ?。耍澹鳎铮颍洌螅海颍铮铮簦澹酰洌幔簦澹唬颍椋悖?;plant;growthandde
4、velopment;quality 根系作為植物與土壤的接觸面,在從土壤中吸收水分和養(yǎng)分的同時(shí),通過(guò)根系分泌的方式向根周圍釋放出各種化合物產(chǎn)生根際效應(yīng),進(jìn)而調(diào)控或影響植株的生長(zhǎng)發(fā)育,這些由植物根系在生命活動(dòng)過(guò)程中向外界環(huán)境分泌的各種化合物稱之為根系分泌物[1]。廣義的根系分泌物包含健康組織有機(jī)物的釋放及衰老細(xì)胞表面和細(xì)胞內(nèi)含物的分解,植物根系直接分泌物及微生物修飾與自身的產(chǎn)物。主要包括:滲出物、分泌物、植物黏液、膠質(zhì)和裂解物[2,3]。狹義的根系分泌物僅包括溢泌作用進(jìn)入土壤的可溶性有機(jī)物[1-3]。已有的研究表明植物根系的分泌作用是其適應(yīng)脅迫環(huán)境的一種重要方式,通過(guò)根系分泌作用,植物
5、與根際環(huán)境進(jìn)行著物質(zhì)、能量與信息的交流。根系分泌物組成的變化反映了植物個(gè)體新陳代謝和生長(zhǎng)發(fā)育狀況。近年來(lái),隨著根際微生態(tài)學(xué)的建立和發(fā)展,根系分泌物已成為植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)和根際微生態(tài)學(xué)研究的重要內(nèi)容。前人就根系分泌物的化感作用、分泌物成分鑒定、對(duì)土壤微生物的影響等方面進(jìn)行了眾多的研究,但對(duì)作物的生長(zhǎng)發(fā)育、養(yǎng)分吸收及其與品質(zhì)的關(guān)系等方面研究較少,本文對(duì)這方面的研究進(jìn)展進(jìn)行了概述,旨在為今后與此相關(guān)的研究提供依據(jù)?! 。备捣置谖飳?duì)水稻生長(zhǎng)的影響 作物根系是吸收養(yǎng)分和向地上部輸送養(yǎng)分的主要器官,其形態(tài)生理特征與地上部的生長(zhǎng)發(fā)育有密切關(guān)系。人們?cè)缫颜J(rèn)識(shí)到,水稻根系的形態(tài)分布與穗型的大小和葉片在莖上
6、的著生角度、結(jié)實(shí)期根系活力與劍葉的葉綠素含量和結(jié)實(shí)率等均有密切的關(guān)系[4-6]。根系分泌物作為根系生理的重要組成部分,對(duì)植株的生長(zhǎng)發(fā)育起重要的調(diào)控作用。 一般情況下,根系向外界環(huán)境釋放的有機(jī)碳量占植物固定總碳量的1%~40%。其中有4%~7%通過(guò)分泌作用進(jìn)入土壤[7,8]。這些根系分泌物一方面通過(guò)改變根際物理、化學(xué)及其生物學(xué)性質(zhì),提高根際土壤養(yǎng)分的生物有效性、促進(jìn)作物的生長(zhǎng)。另一方面根系分泌物作為根系生理的重要組成部分,直接對(duì)植株的生長(zhǎng)發(fā)育起調(diào)節(jié)作用。因此,它的合成、釋放、在根際的消長(zhǎng)動(dòng)態(tài)及其對(duì)植物養(yǎng)分的吸收、生長(zhǎng)發(fā)育、土壤環(huán)境的影響等都具有重要的理論研究?jī)r(jià)值和實(shí)踐意義。 ?。哺捣?/p>
7、泌物對(duì)作物養(yǎng)分吸收的影響 根系分泌物對(duì)作物養(yǎng)分吸收的影響主要是通過(guò)改變土壤養(yǎng)分的有效性來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在作物的根際土壤中含有許多難溶性的養(yǎng)分元素,其可以通過(guò)交換等過(guò)程而轉(zhuǎn)化為有效養(yǎng)分,這些養(yǎng)分在植物營(yíng)養(yǎng)中被稱為潛在的有效養(yǎng)分。根系分泌物可以通過(guò)對(duì)根際難溶性養(yǎng)分的酸化、螯合、離子交換作用及還原作用等提高這些根際土壤養(yǎng)分的有效性,增加了作物對(duì)根際養(yǎng)分的吸收,從而促進(jìn)了作物的生長(zhǎng)發(fā)育。同時(shí),植物本身分泌的某些無(wú)機(jī)離子和低分子有機(jī)物也可以被植物再吸收利用,