從左往右分泌物：

氨基酸、有機(jī)酸、碳水化合物、酶類(lèi)等

圖3 根—根際分泌物—根際微生物間的相互作用

根系分泌物是植物在生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中，根系通過(guò)各種途徑向周?chē)h(huán)境不斷分泌質(zhì)子、離子和大量的有機(jī)物質(zhì)等的總稱(chēng)。根據(jù)來(lái)源分為滲出物、分泌物、粘質(zhì)物、分解物與脫落物，根據(jù)組成成分分為碳水化合物、氨基酸、有機(jī)酸、以及其他化合物和有害毒素等。根際微生物是指在植物根系直接影響的土壤范圍內(nèi)生長(zhǎng)繁殖的微生物，有細(xì)菌、放線(xiàn)菌、真菌、藻類(lèi)和原生動(dòng)物等。

相關(guān)研究表明，不同植物種類(lèi)以及同一植物在不同生長(zhǎng)發(fā)育階段，其根系分泌物的種類(lèi)和數(shù)量均有一定的差異，此種差異又直接影響了根際微生物的種類(lèi)和數(shù)量。根系分泌物越多，微生物生長(zhǎng)越旺盛；而根系分泌物的種類(lèi)則決定了根際微生物的種類(lèi)，這也是不同植物根際發(fā)育著不同種微生物的原因。當(dāng)然根系分泌物除了對(duì)根際微生物數(shù)量和種類(lèi)產(chǎn)生影響外，還對(duì)微生物的代謝及生長(zhǎng)發(fā)育有一定的影響，其影響有時(shí)起促進(jìn)作用，有時(shí)起抑制作用。

1、碳水化合物和氨基酸類(lèi)對(duì)土壤微生物的影響

包含葡萄糖、果糖、蔗糖、木糖、麥芽糖、鼠李糖、阿拉伯糖、棉子糖、低聚糖等；它們?yōu)楦H土壤微生物提供有效的碳源與氮源，且在數(shù)量和種類(lèi)上影響著土壤微生物種群的分布。有研究指出，玉米根系分泌物在不同生育期蛋白質(zhì)與總糖含量有明顯差異，這些物質(zhì)的種類(lèi)與數(shù)量差異對(duì)土壤微生物群的分布有直接影響；另外，有研究表明玉米和蘇丹草根在缺磷時(shí)可以分泌糖和氨基酸，可以促進(jìn)微生物的活性，利用微生物來(lái)活化難利用的磷。

2、黃酮類(lèi)化合物對(duì)根際微生物的影響

黃酮和異黃酮這兩類(lèi)物質(zhì)是豆科作物根系分泌物中的常見(jiàn)成分，也是人們研究根際微生物

與碳素轉(zhuǎn)化的重點(diǎn)。有研究表明，不同種類(lèi)豆科作物分泌的黃酮類(lèi)物質(zhì)的誘導(dǎo)效應(yīng)有很大差異，豆科作物根瘤方面研究，這對(duì)于植物共生固氮作用研究與利用有著重要意義。

3、酚酸類(lèi)物質(zhì)對(duì)根際微生物的影響

目前從根系分泌物中發(fā)現(xiàn)的有酚類(lèi)化合物、阿魏酸、氫氰酸、苯甲酸、肉桂酸和皂角苷等物質(zhì)都對(duì)土壤微生物生長(zhǎng)起抑制作用。它們中大部分是三羧酸循環(huán)的中間體，對(duì)根際pH、根際微生物的活力影響很大。

根系分泌物為根際微生物的生存提供了能源和碳源，反之，根際微生物的存在也大大影響了根系分泌物的數(shù)量和種類(lèi)，并從以下4條途徑促進(jìn)或抑制根系分泌物的釋放。

1、影響根細(xì)胞的通透性

多黏桿菌產(chǎn)生的抗菌素——多糖素可增強(qiáng)細(xì)胞膜的通透性，從而導(dǎo)致根系分泌較多的氨基酸。VA菌根的形成可改變植物細(xì)胞膜的通透性，使根系分泌物的數(shù)量發(fā)生變化。

2、影響根代謝

用糞產(chǎn)堿菌接種水稻時(shí)發(fā)現(xiàn)，浸種和沾根2種方式均能刺激水稻根系分泌質(zhì)子，浸種的刺激效應(yīng)更加明顯。熒光假單胞菌和鐮刀菌代謝產(chǎn)物可顯著加強(qiáng)苜蓿、玉米、小麥根系氨基酸的分泌，而在無(wú)菌條件下，上述植物根系對(duì)氨基酸攝取量則遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其分泌量。

3、修飾根分泌物

相關(guān)研究認(rèn)為植物根系在受病原菌的侵染時(shí)，能分泌某種特殊的化合物，根際微生物可以通過(guò)改變根際營(yíng)養(yǎng)狀況和植物體內(nèi)激素含量來(lái)改變植物體內(nèi)生理生化過(guò)程，從而影響根系分泌物的種類(lèi)和數(shù)量。

4、影響根系分泌物的吸收利用

根際微生物可選擇性的利用根系分泌物中的特定成分，改變根系分泌物的組成成分及其占總量的比例。在對(duì)玉米苗無(wú)菌和有菌培養(yǎng)液中根系分泌物的對(duì)比發(fā)現(xiàn)，無(wú)菌條件下根系分泌物中包括65％的糖，而在有菌條件下果糖、阿拉伯糖和葡萄糖的含量均下降50%。