• 根際

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    根際

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    根際是土壤或基質的狹窄區域,直接受根分泌物和相關土壤微生物(稱為根微生物組)的影響。 根際的土壤孔隙中可能含有許多以脫落的植物細胞為食的細菌和其他微生物,稱為根際沉積,以及根部釋放的蛋白質糖類,稱為根系分泌物。 這種共生關系導致更復雜的相互作用,影響植物生長和資源競爭。 由于共生和病原微生物群落的根系分泌物和代謝產物,植物所需的大部分養分循環和抗生素抑制疾病發生在緊鄰根系的地方。 根際還提供空間來產生化感物質來控制鄰居和親戚。

    根際是指根表面,包括與其相關的土壤顆粒,它們彼此密切相互作用。 植物-土壤反饋回路和發生在植物-根土界面的其他物理因素是群落中重要的選擇壓力以及根際和根際的生長。

    背景

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    德國植物生理學家 Lorenz Hiltner 于 1904 年首次使用根際一詞來描述植物根系與周圍土壤的相互作用。 前綴 rhiza- 來自希臘語,意思是根。 希爾特納假設根際是植物根部周圍的一個區域,并且在一定程度上受植物根部釋放的化學物質控制下的微生物。

    化學相互作用

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    化學可用性

    植物根部可能會滲出 20-40% 的糖分和有機酸——光合作用固定碳。 與大塊土壤或母土相比,植物根系分泌物,如有機酸,會改變根際的化學結構和生物群落。 有機酸和糖類的濃度會影響生物群落將磷、氮、鉀和水輸送到根冠的能力,以及植物及其鄰居鐵的總可用性。 植物根部及其相關土壤微生物提供特定轉運蛋白的能力會影響其及其鄰近植物對鐵和其他礦物質的可用性。 這會影響社區的組成及其適應性。

    根系分泌物以化學物質的形式出現,由根部細胞和細胞廢物釋放到根際,稱為根際沉積。 這種根際沉積以各種形式的有機碳和氮存在,為植物根部周圍的群落提供營養,并顯著影響根部周圍的化學反應。 胞外多糖,如聚乙交酯 (PGA),通過維持土壤碳海綿的物理穩定性和控制水的流動來影響根系吸收水分的能力。 例如,一項番茄田間研究表明,從根際提取的胞外多糖(總糖量和平均紅外測量值)因種植的番品種而異,并且在缺水條件(有限灌溉)下,胞外多糖產量和微生物活動的增加 影響土壤保水性和番茄田間性能。 在馬鈴薯栽培品種根系分泌物中,酚類和木質素構成了數量最多的影響離子化合物,無論生長地點如何; 然而,發現不同化合物的強度受土壤和環境條件的影響,導致氮化合物、木質素、酚類、碳水化合物和胺類之間的差異。

    化感物質

    化感作用相關的化學物質:黃酮醇碳水化合物和根毛酚的應用正性化感途徑和植物-植物與植物-微生物相互作用的定義,以系統抗性形式存在的陽性植物-微生物

    盡管它超出了根際區域,但值得注意的是,一些植物會從根部分泌化感物質,從而抑制其他生物體的生長。 例如,大蒜芥末會產生一種化學物質,據信這種化學物質可以防止周圍木與中等北美溫帶森林中的菌根之間形成互利共生,因為大蒜芥末是一種入侵物種

    根際

    根際生態

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    根際沉積允許微生物群落直接在植物根部周圍和內部生長。 這導致物種之間復雜的相互作用,包括共生、捕食/寄生和競爭。

    捕食

    捕食被認為是自上而下的,因為這些相互作用會減少種群數量,但物種相互作用的密切程度直接影響資源的可用性,導致種群也受到自下而上控制的影響。 如果沒有土壤動物群、直接捕食植物競爭者的微生物和植物共生者。

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    詞條目錄
    1. 根際
    2. 背景
    3. 化學相互作用
    4. 化學可用性
    5. 化感物質
    6. 根際生態
    7. 捕食

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