亚博app:根系分泌物及其在有机污染土壤修复中的应用解析

本文摘要:土壤是人类生存和发展的物质基础,是农业生产的关键因素,也是自然环境最重要的组成部分。

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土壤是人类生存和发展的物质基础,是农业生产的关键因素,也是自然环境最重要的组成部分。随着农药使用、废水和废气等工农业活动的减少,土壤有机污染日益严重。到目前为止,中国约有6000万公顷农田没有有机污染,居世界第一位。

有机污染物转移到土壤后,不会增加土壤肥力,影响作物产量和质量,也不会通过食物链的富集和缩放危害人类健康。同时,土壤有机污染具有长期性、隐蔽性和不可逆性的特点,危害相当严重,管理难度较大。

因此,研究有机污染土壤的修复对全球农业安全和环境保护具有重要意义。植物修复是指利用植物及其根际微生物系统的物理、化学或生物过程来吸收、溶解、转化、水解或降解同一种土壤污染物的原位生物修复技术。与传统的修复方法相比,它操作简单、效果持久、成本低廉、环境友好,更容易被公众所拒绝,已成为目前最有前途的土壤污染修复技术。

根系分泌物是植物修复有机污染土壤过程中的关键物质,通过创造适宜的根际生态微环境,促进根际微生物对有机污染物的水解,这一过程是植物去除土壤中有机污染物的主要机制。目前,这一领域已成为植物修复研究的热点,新的思路、方法和技术不断涌现,但涉及的研究报告很多。本研究在总结近年来国内外文献的基础上,阐述了根系分泌物及其在植物修复有机污染土壤中的作用,以期为植物修复技术的实际应用取得理论上的反对意见。

1.根系分泌物的定义、类型和途径根系分泌物的研究始于18世纪。1795年,普伦克首次发现植物根系需要分泌一些物质,但直到20世纪50年代,由于固氮菌的使用,这一领域的研究才变得活跃起来。

1.1根系分泌物的定义和种类根系分泌物是指植物根系在生命活动过程中向外界环境粘液的各种有机化合物,其释放量占每年光合作用输出的10%,是植物与土壤、水和大气交换物质、能量和信息的最重要介质之一。根据生产方式的不同,根系分泌物可分为广义和狭义。广义的根系分泌物包括:(1)分泌物,即细胞在代谢过程中释放的物质;(2)渗出液,即从细胞中主动扩散的低分子量化合物;(3)粘液,是根冠细胞、根表皮细胞和根毛粘液的粘液;(4)分解物质,即成熟阶段的根表皮细胞、开裂的根冠和根毛细胞等的分解产物。狭义的根系分泌物是指溢出到土壤中的可溶性有机物。

根分泌物有很多种,大约有200种被检测过。按分子量可分为低分子量和高分子量有机物,其中低分子量分泌物主要是糖类、有机酸和酚类,高分子量分泌物主要是多糖、脂肪酸、萜类和胞外酶。此外,根据其性质,可分为大多数植物的共同分泌物和相似植物或植物在特定条件下产生的特定分泌物。

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表1列出了一些罕见的根系分泌物。1.2产生根系分泌物的途径产生植物根系分泌物的途径主要有两种,即代谢途径和非代谢途径。代谢途径可分为一级代谢和二级代谢。初级代谢产生的分泌物在代谢过程中被植物根系释放到根际土壤中,如糖类、氨基酸类等。

次生代谢产生的分泌物不直接参与植物的生长发育和交配,而是作为植物对不适宜环境的适应环境,如酚类物质。非代谢途径产生的分泌物不受代谢控制,主要来自于fr
2.根系分泌物的影响因素根系分泌物的组成和数量不受多种因素的影响,不仅受不同植物生理特性的影响,还与外界环境条件密切相关。

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2.1不同种属植物根系分泌物没有明显差异,如豆科植物根系分泌物中脂肪酸含量低于普通植物。同一植物根系分泌物的种类在不同的年龄或发育阶段有所不同,如赤松幼苗根系分泌物中氨基酸和糖类含量较高。

2.2矿质营养的多少直接影响根系分泌物的质量和数量。比如补磷,油菜籽中苹果酸的分泌减少了60倍。

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