作者：陈 虹，唐昊冶，郭家欢，潘 畅，王如海，吴永红，俞元春单位：南京林业大学南方现代林业协同创新中心；中国科学院南京土壤研究所土壤与环境分析测试中心卷期：《土壤》2023年第55卷第2期
根系分泌物是植物生长过程中根系不同部位向生长介质中分泌或释放的种类繁多的碳活性物质。迄今，已鉴定的根系分泌物有300多种，是植物保持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部分，对根际土壤生态环境中的物质循环具有重要的驱动作用，可在生物或非生物降解作用下驱动土壤有机质（SOM）转化，为植物提供养分。如植物可能通过根系分泌物中的某些有机酸类物质进入腐殖质胶束内部并改变其立体疏水结构，打破腐殖质交联，刺激氮的通路，促进SOM矿化；或通过根系分泌物来刺激微生物生长、活动和周转，加速根际氮循环，或分泌一些特定生物硝化抑制剂，抑制硝化作用，提高根际氮循环中氮的利用率。根系分泌物对非菌根微生物的刺激可能是植物提高土壤中磷有效性的重要途径，其中的柠檬酸类物质也可通过解吸或配体交换有效调节土壤中的磷。在小规模范围内，植物根系分泌物可改变温室气体排放通量。不同的植物根系分泌物（可能是有机酸）是植物物种间长期共生的养分获取途径。但有些植物会分泌有害的有机化合物（如化感物质）到周围的环境中，以减少其他植物竞争生长的机会，或可能通过影响土壤微生物群落来实现这种排他作用。总之，植物在自然环境中的健康依赖于由宏观微生物和微生物组成的复杂动态群落的相互作用，其生长量和产量取决于大量的与细菌和真菌的相互作用。但是根际微生物群落结构和组成又受植物物种、土壤性质等影响，甚至会受到特定根系分泌物的调控而被选择性修饰。当在重金属、养分等协迫下，植物通过根系分泌物与根际微生物群落共生结合形成拮抗作用以减轻环境胁迫带来的不良影响。此外，植物还会通过分泌大量的根系分泌物（如糖、羧酸和氨基酸等）促进微生物在根际更活跃，产生更多的酶，改变土壤酶活性，促使土壤中碳、氮、磷、钾等养分循环。表1 根系分泌物组分及其作用
![]()
根系分泌物中发现的化合物已证实了植物与根际环境之间的相互作用，因此，根系分泌物解析显得尤其重要，但由于分泌物解析过程复杂，挑战性极强，故极大程度依赖于分析技术的发展。目前，随着色谱、质谱、波谱、质谱成像系统等仪器的快速发展，根系分泌物相关研究也逐渐深入，已助研究人员获取准确的多种代谢物信息，并为植物中代谢物合成、运输、以及与周围环境之间相互作用提供重要讯息。
![]()
Fig. 1 Reference for analytical technique of root exudates
俞元春，南京林业大学生物与环境学院教授，博士生导师，国家“南方紫色页岩山地生态修复创新联盟”副理事长；中国土壤学会、中国林学会第九至十二届森林土壤专业委员会副主任；中国林学会杉木专业委员会、国家“杉木创新联盟”常务理事。长期从事森林土壤、土壤生态、土壤污染修复与环境保护等领域的教学和科研工作。主持国家自然科学基金等项目20余项。获国家科技进步二等奖、梁希科学技术奖自然科学二等奖、福建省科技进步奖一等奖等奖励9项。发表学术论文180余篇，出版《城市林业土壤质量特征与评价》等专著和教材12部。
陈虹，南京林业大学生态学在职博士，南京土壤研究所高级工程师，长期从事环境污染物、土壤圈相关代谢物分析与研究。
