科普：土壤微生物群及其复杂的群居生活

土壤微生物在土壤中有着巨大的作用，参与着作物一生的生长发育，今天我们就来了解一下它们复杂的群居生活。

1 土壤微生物区系

土壤微生物区系是指在土壤中生活着的细菌、放线菌、真菌、藻类和原生动物所组成的微生物群。

土壤微生物区系随季节变化，在一年中，土壤中有机质的状态和数量变化很大，因而明显地改变着微生物的营养状况。在植物旺盛生长的季节，根系的脱落物和分泌物是土壤微生物的主要有机养料，秋后一年生植物死亡，残根枯叶的腐烂分解也是土壤微生物的主要有机养料，显然它们能够供养的微生物种类和数量也是不同的。

根据土壤中有机养料供应情况而发育的微生物区系可分土著性区系和发酵性区系两个组分。土著性区系是指那些对新鲜的有机物不很敏感的区系组分；发酵性区系是指在新鲜动植物残体存在时爆发性地旺盛发育，而当新鲜残体消失后又很快衰退的组分。土著性微生物主要有G+球菌、节杆菌、色杆菌、分枝杆菌、芽孢杆菌、放线菌、青霉菌、曲霉菌和丛霉菌；发酵性微生物包括G-无芽胞杆菌、酵母菌、芽孢杆菌、链霉菌、根霉菌、木霉菌、镰刀霉等。

2 土壤微生物间的相互关系

在土壤中各种微生物处于群居杂处状态，形成了一定的关系，它们之间互为条件，彼此影响，既有协调联合，互惠互利，又有竞争制约，互相排斥。

（1）互生关系 互生关系是土壤微生物间广泛发生的关系，其作用和影响也最大。土壤中好氧菌的呼吸，消耗了周围土壤空气中的氧气，造成了微域环境中的缺氧状态，为厌氧菌的生活提供了条件，使厌氧菌同好氧菌共同生活于表层土壤中。

固氮菌和纤维分解菌之间也存在互生关系：固氮菌需要适合的糖类作为碳源和固氮作用的能量来源，但固氮菌不能分解和利用纤维素类物质；纤维分解菌在分解纤维素的过程中产生糖、醇和有机酸供给固氮菌碳源和能源，当二者生活在一起时，纤维分解菌的活动促进了固氮菌的发育，也利用了固氮菌分泌的氮化物为养料，互为对方创造了有利条件，促进了彼此的发育，并加强了各自的作用。

（2）共生关系  地衣在岩石分解和土壤形成过程中起着十分重要的作用。地衣是由两种微生物共生而成，属异养性真菌，如子囊亚门菌（Ascomycotion）或担子亚门菌（Basidiomycotina）从周围环境中吸收水分和养分，供给自身和绿藻或蓝细菌（Dactylococcopsis sp.）的需要，而绿藻或蓝细菌进行光合作用合成的碳水化合物除供应自身需要外，也供给真菌。固氮的蓝细菌也供给真菌氮素营养，二者互为共生。根瘤菌与豆科植物共生形成根瘤，内囊菌和子囊菌与某些植物的根共生形成菌根，则是微生物与高等植物间的共生现象。

（3）拮抗关系 拮抗是指一种微生物的生命活动抑制另一种微生物的生长发育，甚至毒害或杀死另一种微生物。拮抗关系在土壤微生物间是广泛存在的，各种抗生素对其它微生物有特异性的压制作用。

（4）寄生关系 一种微生物寄生在另一种生物体上，从后者吮取养料，前者称为寄生物，后者称为寄主。在寄生关系中，只有少数不表现有害，多数为害寄主，使后者发生病害或死亡。植物病害属于此类微生物寄生在植物体上为害植物正常生长发育的现象。

（5）猎食关系 土壤中的一些原生动物、线虫猎食土壤中的细菌、放线菌和真菌的孢子以及单细胞藻类。

3 植物-微生物生态系

3.1 根际微生物

（1）根际环境 根际是微生物生活特别旺盛的区域，根际土壤中微生物数量和根外土壤中微生物的比例，即“根/土”比，能反映出根际环境的状况。在通常情况下，根际土壤中的微生物比根外土壤多几倍到几十倍。  

（2） 根际微生物区系

根际微生物的数量和种类不仅因植物种类而有差异，而且与植物的生长状况和发育阶段也有很大关系。根际微生物区系中以无芽孢杆菌类占绝对优势，大部分属于极毛杆菌、气杆菌和分枝杆菌，放线菌和真菌则很少。兼性寄生和共生的微生物，由于寄主和共生植物的选择作用，在根际旺盛发育着。

（3） 根际微生物对植物生长发育的影响

旺盛的根际微生物的代谢作用加强了有机物的分解，促进了植物营养元素的转化，微生物代谢中产生的有机酸，促进了土壤中磷、钾和其它矿质养料的可供给性。根际微生物的分泌物能刺激植物生长。许多极毛杆菌能产生多种维生素；丁酸梭菌能分泌乙族维生素和有机氮化物；一些放线菌产生维生素B12；固氮菌能分泌氨基酸、酰胺、硫胺素、核黄素、维生素B12和吲哚乙酸。根际微生物分泌的抗生菌素类物质，可减少了作物的土传病害。

微生物的作用毋庸置疑，能力也很强大，选好一款好菌肥，也是很重要的。