植物与土壤关系

土壤与植物的基本关系

本章的目的是讨论土壤中离子交换现象，同时探讨关于土壤溶液中离子的运移及其被吸入根细胞的机理。离子交换是可逆过程，一种吸持在固相上的阳离子或阴离子可与另一种液相中的阳离子或阴离子发生交换。若使两个固体接触，其接触面上也发生离子交换。在阳离子交换和阴离子交换这两种过程中，一般认为前者更重要，因为大多数农业土壤保持阴离子的能力远逊于保持阳离子的能力。阳离子交换的性质是区别土壤与其他植物生根介质的主要特征。

第一节 阳离子交换

一、阳离子交换的概念

土壤由三种状态的物质组成：固体、液体和气体。土壤中的固态物质由有机物和无机物组成。有机组分包括处于各个分解阶段的植物和动物残体，其稳定部分通常称为腐殖质。

土壤固相的无机组分由不同粒径的原生和次生矿物组成。土壤离子交换是在有效粒径小于20毫微米（μm）的有机物质和矿质组分上进行的。这些颗粒包括部分粉粒和全部粘粒（小于2μm的部分）以及胶体有机质。

因为阳离子带正电荷，故其附着于带负电胶体颗粒的表面。有机组分中，其位点由某些功能团，尤其是羧基（-COOH）和酚基（-C6H4OH）上的H+解离生成。在pH值低于7时，许多羧基会解离，在功能团所在部位留下负电荷，如以下方程式所示：

-COOH ←→ COO- + H+

估计腐殖质中负电荷的85%~90%都由这两种功能团生成。另两种功能团，烯醇（-COH=CH）和酰亚胺（=NH）也为有机质提供负电荷。

无机粘粒组分的电荷一般有两个来源。一个是蒙脱石等层状硅酸盐矿物的同晶置换；另一个是硅氧四面体平面破裂边缘上连接硅原子的羟基（-OH）和层状硅酸盐矿物晶层暴露的AlOH基脱去质子造成的。

同晶置换形成的电荷由于硅或铝原子被一个几何形状相同但电荷较低原子取代所致（如Mg2+取代Al3+，或Al3+取代Si4+）。由此产生的负电荷相对均匀地分布在片状粘粒上。同晶置换主要发生在层状硅酸盐矿物结晶过程中，而且一旦产生电荷，不再受以后环境变化的影响。同晶置换形成的电荷是土壤的永久电荷。

浅谈土壤微生物与植物的关系

内蒙古师范大学生命科学与技术学院 刘宇宁

摘要：土壤中生活着丰富的微生物类群，是一个重要的生物地下宝库。土壤微生物是土壤中的主要分解者，对环境起着天然的“过滤”和“净化”作用，在自然生态系统的功能发挥和维持能力方面极其重要。植物、土壤和微生物相互作用，构成了一个植物-土壤-微生物的有机整体。本文从植物根际有益微生物、根系分泌物、植物种植模式等方面，探讨土壤微生物与植物的关系，以期为今后农业生产、森林植物保护、植被恢复、污染土壤修复等环境治理提供参考。

关键词：土壤微生物；植物；关系

在陆地生态系统中，植物是生产者，土壤微生物是分解者，植物将光合产物以根系分泌物和植物残体形式释放到土壤，供给土壤微生物碳源和能源，微生物则将有机养分转化成无机养分，以利于植物吸收利用。根际微生物被认为是土壤微生物的子系统，影响着植物定植、生长和群落演替。植物通过其根系产生的分泌物影响根际微生物的群落结构。土壤微生物和植物共同作用在污染土壤的生物修复方面发挥着巨大作用。

1 植物根际有益微生物

植物根际有益微生物主要指对植物生长和健康具有促进作用的土壤微生物。这些微生物可以通过各种途径，促进植物定植、生长和发育。根据根际有益微生物主要作用可以将其分为植物根际促生微生物PGPM（Plant growth promoting micribiology）和生防微生物BCA（Biological control agents）两大类。

1.1 植物根际促生微生物 PGPM

植物根际促生微生物可界定为在一定条件下自由生活在土壤、根际、根表对植物具有直接促进作用的土壤微生物，主要包括细菌中的根际促生菌和菌根真菌。根际促生菌指根际对作物有益的细菌，主要包括固氮微生物、根瘤菌、沙雷氏菌属等20种属。

1.2 植物根际生防微生物 BCA

根际生防微生物指通过产生一些抗菌物质抑制病原菌在植物根际定殖和发展，同时也能够诱导植物系统对病原菌和外界不良条件产生一定抗性，从而间接促进植物生长的一类根际微生物。只有生防微生物定殖菌数达到有效水平，才能在植物根际同病原菌竞争，防止病原菌对植物的侵害。继续从土壤和植物根际筛选生防微生物，并通过生物工程、细胞工程等手段进行改良从而获得高效生防微生物，并将其商品化是我国学者在该领域仍需深入研究的关键问题。

第３１卷第２期　２０１３年３月　干旱地区农业研究　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｉｎ　ｔｈｅ　Ａｒｉｄ　Ａｒｅａｓ　Ｖｏ１．３１　Ｎｏ．２　Ｍａｒ．２０１３　

不同土地利用类型植物根系与土壤抗蚀性关系研究　

吕　刚　，魏忠平　，高英旭　，李宏伟　

（１．辽宁工程技术大学环境科学与工程学院，辽宁阜新１２３０００；２．辽宁省林业科学研究院，辽宁沈阳１１００３２；　３．西北农林科技大学资源环境学院，陕西杨凌７１２１００）　

摘　要：对紫色土四种土地利用类型耕层土壤中植被根系分布特征进行量化分析，并在此基础上揭示根系分　布与土壤抗蚀性评价指标的内在关系，以明确根系对土壤抗蚀性的影响机理。结果表明：小径级根系特别是径级　＜１　ｍｍ的根系对于＞０．２５　ｍｍ土壤团聚体形成和＞０．５　ｍｌｎ土壤团聚体形成均有促进作用；＜０．５　ＩＴｌｍ的根系长度　与结构体破坏率、团聚状况、＜０．００１　ｎｌｍ颗粒含量和＜０．０１　ｍｍ颗粒含量均显著相关；竹林地根系含量最为丰富，　＜０．５　ｍｍ根系平均长度值最大，土壤团粒结构最好，其抗蚀性最强，传统农耕地根系稀少，其抗蚀性最差。　关键词：根系长度；根系生物量；抗蚀性；团聚体；紫色土　中图分类号：Ｓ１５７．２　文献标志码：Ａ　文章编号：１０００—７６０１（２０１３）０２—０１１１－０５　

Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｐｌａｎｔ　ｒｏｏｔｓ　ａｎｄ　ｓｏｉｌ　ａｎｔｉ－ｅｒｏｄｉｂｉｌｉｔｙ　

ｏｆ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｌａｎｄ　ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ　ｔｙｐｅｓ　

ＬＵ　Ｇａｎｇ　，ＷＥＩ　Ｚｈｏｎｇ—ｐｉｎｇ２，ＧＡＯ　Ｙｉｎｇ－ＸＵ２，ＬＩ　Ｈｏｎｇ—ｗｅｉ　（１．Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｌｉａｏｎｉｎｇ　Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｆｕｘｉｎ，Ｌｉａｏｎｉｎｇ　１２３０００，Ｃｈｉｎａ；　２．Ｔｈｅ　ＬｉａｏｎｉｎｇＡｃａｄｅｍｙ　ｏｆＦｏｒｅｓｔｒｙ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ，Ｌｉａｏｎｉｎｇ　１１００３２，Ｃｈｉｎａ；　３．Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ　ａｎｄ　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，Ｎｏ￣ｈｗｅｓｔ　Ａ＆Ｆ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｙａｎｇｌｉｎｇ，Ｓｈａａｎｘｉ　７１２１００，Ｃｈｉｎａ）　

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1 植物与土壤的关系简介

1. 土壤的生态意义

土壤是岩石圈表面的疏松表层，是陆生植物生活的基质。它提供了植物生活必需的营养和水分，是生态系统中物质与能量交换的重要场所。由于植物根系与土壤之间具有极大的接触面，在土壤和植物之间进行频繁的物质交换，彼此强烈影响，因而土壤是植物的一个重要生态因子，通过控制土壤因素就可影响植物的生长和产量。土壤及时满足植物对水、肥、气、热要求的能力，称为土壤肥力。肥沃的土壤同时能满足植物对水、肥、气、热的要求，是植物正常生长发育的基础。

2. 土壤的物理性质及其对植物的影响

（1）土壤质地和结构 土壤是由固体、液体和气体组成的三相系统，其中固体颗粒是组成土壤的物质基础，约占土壤总重量的85%以上。根据固体颗粒的大小，可以把土粒分为以下几级：粗砂（直径~）、细砂（~）、粉砂（~）和粘粒（以下）。这些大小不同的固体颗粒的组合百分比称为土壤质地。土壤质地可分为砂土、壤土和粘土三大类。砂土类土壤以粗砂和细砂为主、粉砂和粘粒比重小，土壤粘性小、孔隙多，通气透水性强，蓄水和保肥性能差，易干旱。粘土类土壤以粉砂和粘粒为主，质地粘重，结构致密，保水保肥能力强，但孔隙小，通气透水性能差，湿时粘、干时硬。壤土类土壤质地比较均匀，其中砂粒、粉砂和粘粒所占比重大致相等，既不松又不粘，通气透水性能好，并具一定的保水保肥能力，是比较理想的农作土壤。

土壤结构是指固体颗粒的排列方式、孔隙和团聚体的数量、大小及其稳定度。它可分为微团粒结构（直径小于）、团粒结构（~10mm）和比团粒结构更大的各种结构。团粒结构是土壤中的腐殖质把矿质土粒粘结成~10mm直径的小团块，具有泡水不散的水稳性特点。具有团粒结构的土壤是结构良好的土壤，它能协调土壤中水分、空气和营养物质之间的关系，统一保肥和供肥的矛盾，有利于根系活动及吸取水分和养分，为植物的生长发育提供良好的条件。无结构或结构不良的土壤，土体坚实，通气透水性差，土壤中微生物和动物的活动受抑制，土壤肥百度文库 - 让每个人平等地提升自我