A. 植物中有哪些微生物微生物對林業有哪些作用
植物體微生物的分布主要有這幾種情況:①根際微生物;②附生微生物;③植物與微生物的共生體;④植物的寄生微生物。
根際是微生物生活特別旺盛的環境,在根際范圍的土壤中的微生物量比根外土壤中微生物的量要高出幾倍到幾十倍。根際之所以有這么多微生物分布,主要是與根系的生命活動中,不斷地改變周圍土壤環境,豐富了土壤有機質密切相關的。首先,植物在生長發育過程中所產生的一些代謝產物由根部分泌到土壤中,成為根際內微生物的有機營養物質。這些營養物質包括氨基酸、維生素、糖類、有機酸、生物鹼、磷脂及其他成分。這些物質有的對根際微生物生長有促進作用,有的則可能有選擇地產生抑製作用。其次,根系也向土壤分泌多種酶,如蔗糖酶、澱粉酶、蛋白酶等,這些酶,可促進土壤中有機物的轉變,從而更有利於根際微生物的吸收和利用。第三,根系的發育產生了許多死亡的根毛和表皮細胞,這些細菌破裂所釋放的物質可供根系微生物飽餐一頓。由於這種種的原因,根際吸引了一大批的微生物在此安家落戶,生兒育女。而這些在根際落戶的微生物吸收了根所供給的各種養分 後,也不忘恩而適時報答給植物。在生態平衡時,根際微生物具有下列生理作用:①生物固氮作用:如固氮剛螺菌和其他固氮細菌為植物提供了很多的氮素。②促進植物對各種養分的吸收:通過根際微生物的轉化作用使許多物質變成植物可吸收的養分。③生長刺激作用:根系微生物能產生許多影響植物根系發育的有機化合物,如小麥根際的細菌能合成靛乙酸,靛乙酸是一種促進植物生長的植物生長激素。而有的微生物能合成赤黴素類化合物,能提高種子發芽率和根毛的發育。④他毒作用:根際微生物可以分泌一些抗菌素類的物質,所有這些物質能抑制其他微生物生長;另外,也有一些微生物可產生一些對其他植物有毒害作用的物質,所有這些保護了宿主植物和根系自身的微生物群落,以便讓這些生物有更有利的生活空間。
植物在地上部分的器官上也分布著許多微生物,包括多種細菌、酵母菌和少數絲狀真菌,此外還有微生物的孢子,附生於植物表面的微生物主要靠植物所分泌出的有機物,如蠟質、糖汁等為生。
還有一種植物與微生物的共生體:這種共生體的典型例子就是根瘤菌和豆科植物所形成的共生體--根瘤。根瘤菌作為異養菌可以自由生活在土壤中,但自由生活的根瘤菌無固氮作用。而在適宜的條件下,它侵入根須,與植物的根組織共同形成根瘤。根瘤菌在根瘤內從植物根部獲得營養而生長繁殖,同時進行固氮作用,而產生的氮素則通過植物的根吸收,可供植物生長發育所用,這樣,根瘤菌和植物間互利互惠,成為生理上的一個共生聯合體系。除豆科植物與根瘤菌能形成這種關系外,放線菌的內生菌也能與某些木本植物如楊梅、沙棘等的一些品種形成根瘤。
紅萍和固氮藍細菌也能形成共生體。紅萍鱗葉腹腔中共生著一種魚腥藻,後者是藍細菌的一種,其有旺盛的固氮能力。紅萍從這種固氮藍細菌的代謝產物中得到氮素養料,而魚腥藻則在紅萍體內得到各種營養物質。這也是典型的一種植物的共生關系。
植物與微生物共生體的第三種形式是形成菌根。所謂菌根是某些真菌在一些植物根部發育,菌絲體包圍在根表面或侵入根內同根組織共同發育,從而建立了共生關系的一種共生體。植物根部發生菌根是一個較普遍的現象,現已發現有2000多種植物有真菌共生形成菌根。根據形態結構,菌根可分為外生菌根和內生菌根兩個類型。菌根的形成可以促進植物的生長,因為共生根上的真菌可以分解土壤中的有機物,同時促進根對各種營養的吸收。菌根對有些植物影響極大,如蘭科植物的種子若沒有菌根共生就不能發芽,杜鵑花的幼苗需有菌根共生才能存活。
植物上除共生或附生著許多微生物外還寄生著各種微生物,包括細菌、放線菌、真菌和病毒等。這當中有許多是植物病害的病原菌。寄生性的微生物需要從植物體內攝取養料,所以往往造成植物的傷害。
植物上的寄生微生物有的是嚴格寄生的,有的是兼性寄生的。嚴格寄生的微生物,一般只能在特定的一種活的植物體內生長繁殖,一旦離開植物體就不能生長,如致植物病害的各種病毒。而兼性寄生微生物則既能在被寄生的植株上生長繁殖,也能在土壤等外界環境中生長,而且這類微生物致病也往往是有條件的,故可稱為條件致病菌。如引起水稻紋枯病的病原菌--薄膜霉,引起棉花枯萎病的病原菌--鐮刀菌等都屬於這一類。