根系分泌物及其在植物营养中的作用

何涛

摘要：植物在生长发育过程中，根系可以向不同部位分泌多种种类的物质，这些物质数量众多，能够影响土壤特性，使土壤中的养分更具有效性，对植物营养有着十分重大的作用。同时，植物根系分泌物还能对土壤中的重金属进行吸收和转运，减少了对植物的污染。本文从土壤肥料方向出发，对植物根系分泌物进行了概述，并分析了植物根系分泌物在植物营养中的作用，以供参考之需。

关键词：根系分泌物;植物营养;作用

1  根系分泌物概述

根系分泌物种类繁多，其分泌的物质成分主要包括碳水化合物、无机离子、水、H+等物质。为了便于对根系分泌物进行科学研究，结合根系分泌物的特性，通常将其分为三大类：一类为大分子有机物，如糖、蛋白质、酶、凝胶等物质;一类为小分子有机物，如酚、酮等物质;一类为生长激素、黄酮等物质。根系分泌物种类的不同，都能对植物的生长产生促进或抑制作用。根系分泌物作为植物与土壤物质交换和信息传递的载体，因为植物种类和植物生长年龄的不同，根系分泌物的种类和成分也各有不同，同时植物根系分泌物还受到外界环境胁迫影响，例如土壤的含水量、含磷量、肥力状况、透气性等，都影响着植物根系分泌物的种类和数量。

2  根系分泌物在植物营养中的作用

2.1  根系分泌物在植物营养中铁元素缺乏时的作用

铁作为植物生长所需要的微量营养元素之一，是合成叶绿素不可或缺的元素，一旦缺乏，将会造成植物幼芽、幼叶变黄，尤其是在pH值大于7的碱性或石灰质土壤上，植物缺铁现象更加明显，导致植物生长不良，甚至死亡。但是一些禾本科植物，能够分泌麦根酸，通过对植物铁载体的诱导合成、向根系分泌、对难溶性铁的活化、根系对螯合物的專性吸收来自动调节体内铁营养成分，以适应土壤环境的变化。例如麦类等禾本植物，在土壤缺铁的环境下，能够从根系分泌麦根酸类物质，从而使这类物质与Fe3+发生强烈的螯合反应，且螯合物稳定性高，耐高温，不易受土壤pH值和土壤中钙、镁离子等的影响，当螯合物被特定转移吸收之后，植物铁载体又会被释放到土壤当中，Fe3+则被植物吸收。除此之外，麦类等禾本植物在分泌麦根酸类物质时具有一定的规律性，只在日出后2～6h内大量分泌，从而减少了与土壤大面积接触，增加了其根际土壤浓度，降低了麦根酸类物质被吸附的几率。

2.2  根系分泌物在植物营养中磷元素缺乏时的作用

磷是植物生长发育所必须的营养元素，有利于保持植物高产量和品质的优良。一旦植物缺乏磷元素，将会减缓植物的新陈代谢，使植物生长停滞。通过大量研究表明，植物通过根系分泌物，能够改变土壤的环境，通过植物根系分泌物的作用，一些植物在感受到磷缺失后，能够在根部分泌出酸性磷酸酶、有机酸等多种物质，从而通过降低土壤pH值、螯合、溶解土壤中难溶性磷酸盐的方式，来促进土壤中有机磷的分解，同时促进植物体内有机磷的重复利用，以此来有效缓解植物磷的胁迫。

2.3  根系分泌物在植物营养中锌元素缺乏时的作用

当植物生长过程中出现缺锌现象时，植物叶片会出现变小、畸形现象，植株矮小，如果不加以解决缺锌问题，将会影响植物的产量和品质。植物根系分泌物对土壤环境中的一些物质具有一定的活化作用，能够促进植物的吸收，改善植物缺锌情况。例如，通过研究发现，青菜“五月慢”在缺锌的情况下，根系分泌物中草酸和丙氨酸的数量明显增多，有效提高了青菜在锌的吸收过程中的效率。

2.4  根系分泌物在植物营养中缓解铝毒的作用

铝在土壤中的形态主要为硅酸盐，一般不影响植物的生长，但是，在土壤p H≤5.0时，大量可溶性铝元素将会溶出，进而迅速抑制大多数植物根系的生长。例如在土壤酸性化环境下，森林植物将不会生长。由此可见，植物的生长与铝在土壤中的存在形态密切相关。而植物根系分泌物中的有机酸物质，能够改变铝在土壤中的存在形态，使土壤中不同形态的铝向着有机络合态铝转化，从而降低土壤中活性铝的含量，营造良好的土壤环境，缓解土壤中铝对植物的毒害。

2.5  根系分泌物对土壤菌群的作用

土壤中微生物包括真菌、细菌、原生动物等，种类多、数量大。而这些微生物对于促进植物的生长发育以及养分的活化有着直接的影响。植物根系可以分泌糖类、氨基酸、酶、维生素等微生物生长所需要的营养和能量，从而在植物根际形成一个特殊的根际细菌群落，提高了矿物质和氮素的利用效率。除此之外，植物根系分泌物在土壤中的不断进入，可以改变植物根际的微生态环境，从而影响微生物群体结构，优化微生物种群，有效提高了微生物活化养分物质的效率，以满足植物快速生长所需要的养分。

3  结语

综上所述，植物根系分泌物能够根据土壤环境进行自我调节，在土壤肥料不足，例如缺铁、缺磷、缺锌的情况下，通过根系分泌物来加快根系养料的输入，以此来提高土壤微生物的活性和养分供应，满足植物生长所需要的营养，并能通过根系分泌物质来控制铝毒素的转化，保护植物根系不受毒害。

参考文献

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