根际
编辑根际是土壤或基质的狭窄区域,直接受根分泌物和相关土壤微生物(称为根微生物组)的影响。 根际的土壤孔隙中可能含有许多以脱落的植物细胞为食的细菌和其他微生物,称为根际沉积,以及根部释放的蛋白质和糖类,称为根系分泌物。 这种共生关系导致更复杂的相互作用,影响植物生长和资源竞争。 由于共生和病原微生物群落的根系分泌物和代谢产物,植物所需的大部分养分循环和抗生素抑制疾病发生在紧邻根系的地方。 根际还提供空间来产生化感物质来控制邻居和亲戚。
根际是指根表面,包括与其相关的土壤颗粒,它们彼此密切相互作用。 植物-土壤反馈回路和发生在植物-根土界面的其他物理因素是群落中重要的选择压力以及根际和根际的生长。
背景
编辑希尔特纳假设根际是植物根部周围的一个区域,并且在一定程度上受植物根部释放的化学物质控制下的微生物。
化学相互作用
编辑化学可用性
植物根部可能会渗出 20-40% 的糖分和有机酸——光合作用固定碳。 与大块土壤或母土相比,植物根系分泌物,如有机酸,会改变根际的化学结构和生物群落。 有机酸和糖类的浓度会影响生物群落将磷、氮、钾和水输送到根冠的能力,以及植物及其邻居铁的总可用性。 植物根部及其相关土壤微生物提供特定转运蛋白的能力会影响其及其邻近植物对铁和其他矿物质的可用性。 这会影响社区的组成及其适应性。
根系分泌物以化学物质的形式出现,由根部细胞和细胞废物释放到根际,称为根际沉积。 这种根际沉积以各种形式的有机碳和氮存在,为植物根部周围的群落提供营养,并显着影响根部周围的化学反应。 胞外多糖,如聚乙交酯 (PGA),通过维持土壤碳海绵的物理稳定性和控制水的流动来影响根系吸收水分的能力。 例如,一项番茄田间研究表明,从根际提取的胞外多糖(总糖量和平均红外测量值)因种植的番茄品种而异,并且在缺水条件(有限灌溉)下,胞外多糖产量和微生物活动的增加 影响土壤保水性和番茄田间性能。 在马铃薯栽培品种根系分泌物中,酚类和木质素构成了数量最多的影响离子的化合物,无论生长地点如何; 然而,发现不同化合物的强度受土壤和环境条件的影响,导致氮化合物、木质素、酚类、碳水化合物和胺类之间的差异。
化感物质
与化感作用相关的化学物质:黄酮醇碳水化合物和根毛酚的应用正性化感途径和植物-植物与植物-微生物相互作用的定义,以系统抗性形式存在的阳性植物-微生物
尽管它超出了根际区域,但值得注意的是,一些植物会从根部分泌化感物质,从而抑制其他生物体的生长。 例如,大蒜芥末会产生一种化学物质,据信这种化学物质可以防止周围树木与中等北美温带森林中的菌根之间形成互利共生,因为大蒜芥末是一种入侵物种。
根际生态
编辑根际沉积允许微生物群落直接在植物根部周围和内部生长。 这导致物种之间复杂的相互作用,包括共生、捕食/寄生和竞争。
捕食
捕食被认为是自上而下的,因为这些相互作用会减少种群数量,但物种相互作用的密切程度直接影响资源的可用性,导致种群也受到自下而上控制的影响。 如果没有土壤动物群、直接捕食植物竞争者的微生物和植物共生者。
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