http://www.wanfangdata.com.cn/qikan/periodical.articles/zgnydxxb/zgny99/zgny9903/990312.htm
磷脅迫下植物根系有機酸分泌增加是一種較為普遍的主動的適應性反應
本試驗所研究的6種植物，包括豆科、禾本科、十字花科和蓼科，它們在感受到磷虧
缺脅迫後不同時間，都表現出根系有機酸的分泌量顯著地增加。增加的倍數可達4～65倍
，6種供試植物在生產中所表現出的共同特點都是適應性強。早期的田間試驗〔2〕表明：
肥田蘿蔔、油菜、蕎麥等都是利用難溶性磷礦粉能力很強的植物。農大60玉米品種亦是生
產中共認的高產、適應性廣，生育期內根系活力保持長〔2〕的品種，關於白羽扇豆和印
度豇豆的耐低磷特性，國際上也早有過報道〔9， 10〕。通過本項研究進一步證實了國內
外這6種植物種或品系，既有耐低磷的表現特性，又有磷虧缺下根系大量分泌相應有機酸
的規律，根據這種普遍存在的表現型特徵與根分泌物之間的緊密相關關係。可以初步判斷
：磷虧缺下植物根系有機酸的分泌是一種主動的適應性反應機制。儘管80年代有的研究者
〔6〕曾提出，磷虧缺條件下由於磷脂水平降低，根細胞膜被動滲漏增加可能是導致根分
泌物增加的原因。但本研究結果表明，肥田蘿蔔根系有機酸分泌量隨時序變化的規律是：
缺磷後3d明顯增加，6d時達高峰，隨後又逐漸下降。如果缺磷後根分泌物增加是由被動滲
漏所造成的，那麼分泌物應隨缺磷時間的延長而增加。Hoffeand等〔7〕和Ohwaki等〔8〕
的研究結果也支援了本實驗所得的結論。
3.2 磷虧缺下植物根系分泌有機酸的種類及其活化磷的機理
供試6種植物在磷虧缺下，根系所分泌的有機酸種類主要包括以下4種：檸檬酸、草酸
、酒石酸和蘋果酸。不同種植物分泌有機酸的種類及其佔全量的百分率的差異是：肥田蘿
蔔：酒石酸72%，草酸22%；印度豇豆：酒石酸99%；蕎麥：酒石酸83%和草酸17%，玉米：
酒石酸94%；羽扇豆：檬檬酸64%和酒石酸32%，油菜：蘋果酸80%和檸檬酸18%。這4種低分
子量有機酸在植物根際的富集均能明顯促進土壤中磷的釋放〔11〕，提高植物對磷酸吸收
，緩解植物的磷脅迫。據陸文龍等的研究〔4〕表明， 上述4種低分子量有機酸活化土壤
磷的化學機理為：檸檬酸和草酸對石灰性土壤磷的活化作用較強，主要與Ca的釋放量有關
。在紅壤上4種有機酸活化磷的作用大小順序為檸檬酸＞草酸＞酒石酸＞蘋果酸，此順序
與4種有機酸的logK(Al)的大小順序一致，說明酸性土壤上有機酸對磷的活化主要與Al，
Fe的釋放量有關。並進而指出：在低pH時，檸檬酸所活化的磷中大約有38%是質子的作用
，32%左右是檸檬酸陰離子的作用，其餘30%為質子與陰離子的交互作用 。此外，關於植
物通過分泌檸檬酸，酸化根際微環境，活化土壤的Ca-P的機理也已有報道〔9，10〕。
總之，6種適應性較強的植物種類或品繫在磷虧缺下，分別增加4種有機酸的主動分泌
，這對於植物根際的酸化、螯溶、解吸等作用均有促進，進而起到活化磷的作用。所以，
低分子量有機酸的分泌作用是磷高效型植物的適應性表現。
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