[科普中國(guó)]-根際微生物

根際微生物，是指緊密附著于根際土壤顆粒中的微生物，以細(xì)菌為主，其中革蘭氏陰性菌占優(yōu)勢(shì)，最常見(jiàn)的有假單胞菌屬、黃色桿菌屬、產(chǎn)喊桿菌屬、土壤桿菌屬等。數(shù)量一般高于非根際土壤，不同植物的根際微生物組成和數(shù)量不同。植物生長(zhǎng)過(guò)程中，凋亡的根系及其脫落物（根毛、表皮細(xì)胞、根冠等）、分泌物是根際微生物重要的營(yíng)養(yǎng)和能量來(lái)源；并且由于根系的穿插作用，使根際的水分狀況和通氣條件優(yōu)于非根際，從而形成有利于根際微生物生長(zhǎng)繁殖的微環(huán)境。1

簡(jiǎn)介一般數(shù)量比根際外多幾倍至幾十倍。它們和植物間是互生關(guān)系，與植物根系相互作用、相互促進(jìn)。微生物大量聚集在根系周?chē)?，將有機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)機(jī)物，為植物提供有效的養(yǎng)料；同時(shí)，微生物還能分泌維生素，生長(zhǎng)刺激素等，促進(jìn)植物生長(zhǎng)。在植物生長(zhǎng)過(guò)程中，死亡的根系和根的脫落物（根毛、表皮細(xì)胞、根冠等），以及根系向根外分泌的無(wú)機(jī)物和有機(jī)物是微生物重要的營(yíng)養(yǎng)來(lái)源和能量來(lái)源；由于根系的穿插，使根際的通氣條件和水分狀況優(yōu)于根際外，從而形成利于微生物的生態(tài)環(huán)境。根際微生物在同一植物的不同品種可表現(xiàn)出其特異性，如雀稗根際內(nèi)的雀稗固氮菌（Azotobacter paspali）只在雀稗品種的根際內(nèi)受到刺激，而在另一品種的根際內(nèi)則發(fā)育不好。固氮螺菌（Azospirillas sp.）在玉米品種UR-1根際內(nèi)固氮活性不強(qiáng)，而在UR-1的雜種S1根際內(nèi)則固氮酶活性很高。2

特征植物根表及近根土壤中的微生物。根際一詞是希爾特納于1904年提出的，指植物的根表以及受根系直接影響的土壤區(qū)域。根際微生物在數(shù)量和質(zhì)量上都與根際以外的微生物不同。根際微生物數(shù)量常比根際以外的微生物數(shù)量高幾倍至幾十倍,個(gè)別的細(xì)菌群可高達(dá)上千倍(平板計(jì)數(shù))。這兩者的數(shù)量比稱(chēng)為根土比(R∶S),表示植物根系對(duì)微生物的影響程度，所以又稱(chēng)根際效應(yīng)。2

種類(lèi)根際微生物以細(xì)菌為主，并且是革蘭氏陰性菌占優(yōu)勢(shì)。

常見(jiàn)的有假單胞菌、黃桿菌、產(chǎn)堿桿菌、土壤桿菌和色桿菌等。2

培養(yǎng)根際中的革蘭氏陽(yáng)性短桿菌、球菌、芽孢桿菌反而比根際以外少。真菌、放線(xiàn)菌的根際效應(yīng)一般不明顯。原生動(dòng)物于根際有增長(zhǎng)，它們以細(xì)菌為食，數(shù)量高峰出現(xiàn)在細(xì)菌數(shù)量高峰之后。在表土以下的根際藻類(lèi)很少。

根際細(xì)菌中需要氨基酸營(yíng)養(yǎng)的菌數(shù)大，生長(zhǎng)速度快。根際中氨化細(xì)菌較多，根土比可在100以上,能積極分解根際有機(jī)氮化合物，但在根際中積累的無(wú)機(jī)氮化合物并不多，它們一方面被植物吸收，另一方面被微生物固定。根際內(nèi)纖維分解菌也較多，分解根區(qū)脫落細(xì)胞的胞壁纖維素。如果有硝酸鹽存在，根際的反硝化作用相當(dāng)強(qiáng)，反硝化細(xì)菌的根土比可在1000以上。自生固氮菌在很多植物根際數(shù)量較大，如在小麥及燕麥根際的圓褐固氮菌;在雀稗根際的雀稗固氮菌;在熱帶雜草俯仰馬唐根際的產(chǎn)脂固氮螺菌。后兩者還可進(jìn)入植物根內(nèi)，它們的固氮能力均較強(qiáng)。

植物根系的分泌物以及根系的脫落細(xì)胞，為根際微生物提供了營(yíng)養(yǎng)。植物根分泌物有各種氨基酸、有機(jī)酸、碳水化合物等，它們都是一般腐生性細(xì)菌利用的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。植物種類(lèi)、品系、年齡及生理狀況都影響根分泌物的質(zhì)和量，因而也影響根際微生物的類(lèi)群和數(shù)量，一般在植物初花期，根分泌物多，根際微生物數(shù)量最大。在植物生長(zhǎng)后期，根際微生物結(jié)構(gòu)也有變化，一般表現(xiàn)為真菌及放線(xiàn)菌的數(shù)量增多。2

意義大多數(shù)根際微生物對(duì)植物無(wú)害，或?qū)χ参锷L(zhǎng)有促進(jìn)作用。它們?cè)诟H的生命活動(dòng)中，由呼吸作用放出二氧化碳或代謝產(chǎn)酸有助于難溶礦物質(zhì)的溶解，增加植物對(duì)磷及其他礦質(zhì)元素的吸收。此外，它們分泌的生長(zhǎng)刺激素類(lèi)物質(zhì)（如吲哚乙酸，赤霉素等）還能促進(jìn)植物生長(zhǎng)。植物也分泌殺害或抑制微生物生長(zhǎng)的物質(zhì)，是造成不同植物的根際微生物組成和數(shù)量不同的原因之一。有些根際微生物分泌抗生素，可抑制植物病原微生物的繁殖。在植物根際也有土著性的病原微生物，它們或是引起植物病害，或是產(chǎn)生有毒物質(zhì)，對(duì)植物生長(zhǎng)不利。2

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

胡芳碧 - 副教授 - 西南大學(xué)