根系分泌物对土壤重金属活化和其机理研究进展.pdfVIP

生态环境2006，15(1)：184．189 http：／／、vw、Ⅳjeesci．com andEnvironment Ecology 根系分泌物对土壤重金属活化及其机理研究进展 徐卫红1’2，黄河1，王爱华2，熊治廷1，王正银2 1．武汉大学资源环境学院，湖北武汉430059；2西南大学资源环境学院，四川重庆400716 摘要：植物通过调节根分泌物的组成来改变根际状态以适应外界环境。在重金属胁迫下，植物根系分泌物利-类和叠会发牛皿 著变化。根系分泌物可通过溶解、螯合、还原等作用活化土壤重金属，提高重金属的植物有效性，或岗定和钝化重金属，降 低重金属的移动性。文章就根系分泌物对土壤重金属形态、有效性及其在重金属吸附解吸中的作用，根系分泌物活化土壤重 金属的影响因素等目内外研究进展作了综述，并对该领域今后的研究方向进行-厂探讨。 关键词：根系分泌物：重金属：活化机理 中图分类号：X171．5 文献标识码：A 文章编号：1672．2175(2006)01—0184．06 根际环境是在植物根系的吸收和分泌两个动 主要有有机酸、糖类、酚类和各种氨基酸，高分子 态过程作用下形成的在物理、化学和生物学性质方 分泌物主要包括粘胶和外酶，其中粘胶有多糖和多 面不同于原土体的、复杂的、动态的微型生态系统。 糖醛酸【5J。一般情况下，根系向环境释放的有机碳 由于根际环境特别是重金属胁迫下的根际环境与 量占植物同定总碳量的1％~40％，其中有4％～7％ 原土体存在着显著的差异，而根际环境中的pH值、 通过分泌作用进入土壤f6。7J。 Eh值、根分泌物和根际微生物将直接影响到重金属 2根系分泌物对土壤重金属的活化及其机理 的固定和活化状态，从而影响到重金属在土壤—植 根系分泌物影响土壤重金属活化的途径是多 物中的迁移转化行为。土壤中的重金属先要经过活 种多样的。重金属要被植物吸收，先要被活化，以 化后才能被植物吸收利用，因此根系分泌物等根际 溶解态进人土壤，成为植物可吸收的状态。植物根 特征在土壤生物有效性方面有重要作用。近年来， 系对重金属的吸收效率主要与重金属的存在形态 虽然植物根系分泌物已成为研究热点，由于检测手 有关f8】o 段、研究方法和技术条件等的限制，人们对根系分 2．1 根系分泌物对土壤重金属形态的影响 泌物对土壤重金属的活化方面研究报道虽多，但取 20世纪90年代开始，重金属在根际中的形态转 得的有价值的成果较少。而该领域的研究具有重要 化研究日益引起许多学者的重视。目前，通常把重 的理论价值和实践意义。本文就根系分泌物对土壤 金属存在形态划分为5态，即可交换态、碳酸盐结 重金属的活化机理作一综述。 合态、铁锰氧化结合态、有机物结合态和残渣态。 1 根系分泌物种类和组成 除残渣态外，其余形态重金属都可被植物直接或间 植物根系分泌物是植物在生长过程中，根系向 接吸收。王建林等【91在研究水稻根际中铁的形态转 生长介质分泌质子和大量有机物质的总称【IJ。它们 化时指出，两种水稻土根际中游离氧化铁略有下 是根——土界面的润滑剂，微生物的能源物质，能 降，无定形氧化铁明显亏缺，络合态铁在根际中的 改善根际环境，是植物适应营养胁迫的关键物质。 含量均低于非根际。陈有缢等【l0】报道，种植植物后， 广义的根系分泌物包括4种类型【2J：(1)渗出物，即 根际土壤交换性cu增加，碳酸态和铁锰氧化态减 细胞中主动扩散出来的一类低分子量的化合物；(2) 少，有机态变化不大。林琦等…】指出由于根际中重 分泌物，即细胞在代谢过程中被动释放出来的物 金属铁猛氧化物结合态几乎为非根际的2倍，根际 质；(3)粘胶质，包括根冠细胞、未形成次生