根際
根際（英語：Rhizosphere），也稱根際層，是土壤中一個狹窄區域，這一區域主要受到植物根系分泌物以及有關的土壤微生物活動的直接影響[2]，這一區域之外的土壤通常被稱為非根際土壤或散土。一般意義上的根際是指環繞植物根表面直徑為40mm的區域，這一區域中生活有許多微生物，他們以植物的根際沉降物質和根部所釋放的蛋白質、糖類為食，以細菌為食的原生動物和線蟲動物在這一區域的數量也比其它區域多。
根際的物理、化學和生物性質都與周邊土壤有所不同，表現最明顯的是這一區域的pH值、氧氣含量和養分含量等。可以說，植物與土壤的能量和物質交換主要集中於此區域，植物對疾病的對抗也多發生於與土壤接觸的區域[3]。
這一概念由德國微生物學家 Lorenz Hiltner 於1904年首先提出。
根系分泌物
編輯植物根部會向根際層分泌多種物質，這些物質都有自己不同的功能。植物根部釋放的獨腳金萌發素內酯，會刺激菌根類真菌的孢子萌發，並且可以誘導這些真菌在根部進行繁殖。獨腳金屬的寄生植物也可以感應到這種酯類物質的存在並開始發芽生長，並逐漸向植物根部靠近，並從植物根部獲得養分。
一些共生型的固氮微生物，例如根瘤菌屬的微生物，會受到豆科類植物根部所釋放的一種未知物質的誘導，向植物釋放出結瘤因子，並進一步在植物根部形成根瘤。在這些根瘤內，微生物利用植物所提供的營養物質，將氮氣轉化為植物可以吸收利用的形式，用以促進植物對氮的吸收。另一些非共生型固氮細菌則可以在植物根的外部（包括許多草類）進行獨立生長，並將氮氣固定成植物可以吸收利用的形式。雖然這類微生物被認作與植物之間的聯繫並不是很緊密，但它們也可能會對植物的狀態產生很強烈的反應。例如在稻類植物根際的固氮微生物，會模擬植物的生活狀態而表現出晝夜交替的特性，並且會在植物最需要含氮物質的生長階段供應更多的固定下來的含氮物質[4]。
有的植物會分泌出異種化感物來抑制其他生物的生長。例如在北美洲的溫帶森林中，藥用蒜芥（Alliaria petiolata）會分泌出一種化學物質用來抑制樹木與菌根之間的互利共生形式[5]。
參見
編輯參考資料
編輯- ^ Giri, Bhoopander; Pham Huong Giang, Rina Kumari, Ram Prasad, Ajit Varma. Microorganisms in Soils: Roles in Genesis and Functions. Soil Biology. 2005, 3. doi:10.1007/3-540-26609-7_2. 19-55.
- ^ Microbial Health of the Rhizosphere. （原始內容存檔於2007-03-12）.
- ^ The Soil Food Web. USDA-NRCS. [2012年5月29日]. （原始內容存檔於2012年9月30日）.
- ^ Sims, G. K. and Dunigan, E. P. 1984 Diurnal and seasonal variations in nitrogenase activity (C2H2 reduction) of rice roots. Soil Biology and Biochemistry. 16:15-18.
- ^ Stinson, K.A., Campbell, S.A., Powell, J.R., Wolfe, B.E., Callaway, R.M., Thelen, G.C., Hallett, S.G., Prati, D., and Klironomos, J.N. Invasive plant suppresses the growth of native tree seedlings by disrupting belowground mutualisms. PLoS Biology. 2006, 4 (5): e140. PMC 1440938
. PMID 16623597. doi:10.1371/journal.pbio.0040140.
更多閱讀
編輯- The Soil Habitat. University of Western Australia. [2012年5月29日]. （原始內容存檔於2006年8月20日）.
- Digging in the Dirt: Is the Study of the Rhizosphere Ripe for a Systems Biology Approach? （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館） - A review from the Science Creative Quarterly