想要更好的解决根系病害问题?那你要先了解根系分泌物!

百科   2024-11-14 11:42   广西  

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植物在生长过程中除了从根系吸收营养物质,也会往根系外释放质子,无机离子,有机化合物。这种在植物生长过程中,根向生长基质中释放的有机物质总称,称为植物根系分泌物。根系分泌物不仅数量可观,而且作用很大。根系土传病害的发生,生防菌使用后效果的发挥,土壤根际环境的改变,均与它有关。它是保持根系根际微生态系统活力的关键因素,也是根际物质循环的重要组成。

根系分泌物一般包括4种物质:
 1.根细胞被动扩散出去一类低分子化合物叫滲出物。
 2.而根细胞主动释放的,包括低分子量或高分子量化合物叫分泌物。从化学组成来看,分子量大的化合物主要有多糖,糠醛酸和蛋白质等;分子量小的化合物有氨基酸,寡糖和有机酸等。根系分泌物中糖类化合物占可溶性组分的65%;各种有机酸占可溶性组分的33%;其他可溶性组分为氨基酸,脂肪酸,维生素,植物激素和酶以及微生物刺激剂或抑制剂。
 3.根冠细胞,表皮细胞和根毛还会分泌一些胶状物质,称为黏胶质。
 4.最后一种是脱落的根冠细胞,根毛和细胞碎片,统一称为分解物和和脱落物。

根系分泌作用对植物意义极大,是代谢的一部分。当营养元素缺乏时,植物体内某些代谢过程受阻,低分子有机化合物积累,根分泌物增多。
根系分泌物增多后,会增加土壤粒与根系接触程度。黏胶物质包裹根系表面,加强了与不规则土粒表面的连结,促使根表面-土壤-土壤胶粒间水分和离子交换。分泌物还会填充土壤空隙,降低养分迁移过程曲折度,减少迁移阻力,有利于根系对土壤养分吸收。在高价离子超标的土壤中,黏胶层还会保护根尖避免毒害的作用;同时粘胶物质的持水能力较强,可以保证作物在轻微干旱条件下,保持根-土壤间不因脱水而隔断。
植物分泌的大量有机酸,氨基酸和酚类化合物,可以与根际各种金属元素形成螯合物,例如铁,铜,锰,锌等,直接增加这些微量元素的有效性。另一方面可以活化金属氧化物固定的养分,例如磷,钼等,提高根际养分有效性。

这些根系分泌物除了对土壤产生影响,对于根际微生物的生存也有非常大的影响。在健康种植的情况是根系分泌物对植物生长是有益的;但是在连茬严重土壤中,根系分泌物影响根际微生物群落组成,是引起植物连作生物障碍的重要驱动因子。
新植健康植物根系乳糖相对含量显著低于连茬作物根系,而其它差异代谢物,例如甘油二酯、柠檬酸、D-甘油-1-磷酸、4-羟基丁酸钠等相对含量高于连作发病植物;这其中柠檬酸均对枯萎病病原菌尖孢镰刀菌具有抑制作用,而乳糖对尖孢镰刀菌生长具有先促进后抑制的作用。所以土壤重茬后随着乳糖等成分的积累,枯萎病等土传病害发生情况日趋严重。随着重茬年限增加,根系分泌物富积,对植物本身产生自毒作用,引发土传病害,早衰,烂根死棵等状况。破除植物根系自毒作用是防治土传病害的方法之一。
随着连作年限增加,土壤细菌丰富度和多样性减少,真菌丰富度和多样性增加。细菌群落鞘氨醇单胞菌属、黄单胞菌属 相对丰度随着种植年限增加呈明显上升趋势。以上几个菌属为假单胞杆菌科,黄单胞菌属可引发多种细菌性病害,例如水稻白叶枯病,瓜菜搅拌病,柑橘溃疡病等。
土壤真菌群落镰刀菌属、枝孢属、曲霉属相对丰度均随种植年限呈先降后升趋势。镰刀菌属有许多能引发植物病害。例如尖孢镰刀菌是棉花枯萎病病原菌,甜菜根腐病,香蕉枯萎病等。枝孢属会引发叶霉病发生。
生防菌的使用是破除植物根系自毒作用,减少土壤病原菌危害的有效途径。
以前我们在防治植物根系病害时,大多采用乙蒜素,恶霉灵,多菌灵等单方向的化学药剂区防控。单方向的化学药剂防控会面临只能抑制病害发生,不能改良土壤,改善作物生长的局限。甚至会出现化学农药过量使用,破坏了根际微生物生态环境,导致重茬根系病害问题越来越严重。
生防菌对于植物根系的保护主要依托空间占位和营养调控原理。根系分泌的有机化合物对与土壤微生物来说简直就是美食的天堂,为微生物的生理代谢提供能量来源之一。生防菌形成生物菌膜同时会消耗根系分泌的有机化合物减少物质积累,间接解除根系分泌物对于根系的抑制作用,破除植物自毒危害。
如果没有生防菌的辅助,病原菌在根系分泌物质后会在根系周边聚集繁殖,寻找一切机会侵染植物根系。而如果我们在作物移栽后及时趁早使用生防菌,生防菌会在根际快速繁殖,空间占位形成生物菌膜,减少病原菌侵染根系机会。如果在根系病害发病初期,生防菌配合化学药剂一起使用防治病害,可以供防兼顾,在化学药剂攻陷敌人同时,生防菌快速占领根际高地,形成生物菌膜,减少病原菌继续侵染。

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