根系分泌物root exudation

植物生长过程中通过根系释放到介质中的有机物质。依据不同的释放机理和组成成分，这些分泌物广义的可区分为渗出物、分泌物、粘液和分解物四种类型。
根系分泌物的类型
渗出物 由根细胞中被动地扩散出来的一类低分子量的化合物。
分泌物 通过代谢作用根细胞主动释放的 一些低分子量或高分子量的化合物。它们是受细胞膜控制的耗能过程的产物。
粘液 包括根冠细胞中高尔基体分泌物，表皮细胞初生壁的水解物，以及细菌降解植物根的老龄或脱落组织等来源的粘胶物质。
分解物 成熟根段表皮细胞，脱落的根冠细胞、根毛和其它细胞碎片经过自溶和微生物分解产生的有机物质。
组分和数量 根系分泌物的主要组成成分包含小分子量的可溶性或扩散的有机化合物。如氨基酸、有机酸以及简单的糖类。此外还有多种维生素、烟酸、胆碱、肌醇、多糖、生长素等物质。而大分子量的非扩散性化合物为根冠分泌的粘液，主要成分是多糖聚合物，少量的蛋白质和一些胞外酶。这部分化合物的分子量可高达15×10⁶。
根系分泌的有机碳约占光合作用固定碳的10%～20%。植物同化物运输至根系后的去向（如图所示），可概括为用于根形成约占60%，根系和根面微生物呼吸约消耗27%，分泌到根外的水溶性化合物约3%，水不溶性化合物为10%左右。因此，在自然草地上干物质产量达10 000千克/(公顷·年)，则有1000～2000千克的根系分泌物和脱落细胞分解物进入土壤。这表明根系分泌物是植物同化碳的重要去向。应用14C标记的长期田间试验结果也得到接近于上述的估算。由此可见根系分泌物的数量很大，对土壤中碳的循环产生很大的影响。

运输至根系的同化物的去向(%)

影响因素 植物种类、生育时期是影响根系分泌物组分和数量的重要因素。豆科植物分泌可溶性含氮化合物，氨基酸和酰胺较多，而非豆科植物则分泌碳水化合物比例较大。即使同一类型植物如大麦和小麦的根系分泌物组分仍有某些差异。而且每个单根不同的部位也有不同，分泌作用最旺盛的部位是根尖后的伸展区。因此在植物生育期中一般是新生根生长旺盛时期分泌量最高。
植物的营养状况是影响根系分泌物的另一重要因素，当营养环境中磷、钾、铁、钙亏缺时，均使根系可溶性物质的分泌量增加。而缺氮时则分泌量减少。
与灭菌条件相比较，根际微生物的存在明显促进根系分泌有机物质进入土壤，但这种促进作用表现出一定程度的专一性。如水稻根际分离出的菌株只能促进水稻根系的分泌，而对其它植物则不起作用。
此外，光照加强和湿度增加都有利于根系的分泌作用，土壤水分和通气状况也影响根系的分泌。
根系分泌物的组分和数量受多种因素的影响。因此除在相同条件下进行比较试验外，评价某一植物根系分泌物组分的特点是没有多大价值的。
在植物营养上的作用 根系分泌物为根际微生物的大量繁殖提供了适宜的营养基质，而这些微生物中大多数与农业生产密切相关。如植物根际的非共生固氮细菌、磷细菌、菌根菌以及可产生抗菌素的放线菌等等，它们都依赖于根系分泌物而在根际形成良性微生态环境直接影响着根系的生长发育和养分、水分吸收。
根系分泌物中的粘液起到紧密连接根—土的作用，并且扩大了根系的离子交换范围，吸附性铁、锌、锰等微量元素在根周围相对浓集有利于植物的吸收。同时通过对某些有害元素如铝(Al)的吸附、螯合而减轻酸性土壤上Al的毒害等等。
根系分泌物中的有机酸，特别是羟—羧基类的有机酸，如柠檬酸可以将专性吸附于土壤胶体上的磷酸根交换下来。据推算，平均每克土壤分泌的柠檬酸可使0.2毫克磷解吸。实验证明缺磷土壤上稻、麦、羽扇豆等作物均可增加柠檬酸的分泌而改善土壤磷的有效供应。同样，根系分泌物中的胞外酶—磷酸酶也可水解土壤中的有机磷化合物，活化土壤磷。
禾谷类作物根系在缺铁条件下分泌非蛋白质组分的氨基酸—麦根酸类物质，它们可以与难溶性铁化合物中的Fe³⁺结合而被根系吸收利用。因此在生产实践中很少观察到这类作物在石灰性土壤上产生缺铁失绿现象。而麦根酸—铁络合物还可用以纠正大豆等双子叶植物的缺铁失绿症。
根系分泌物的组分、酸碱性等化学性质还对植物根系病害的产生和防治等方面起着关键性的作用。

根系分泌物root exudate

在植物生长过程中根系分泌的一些代谢产物或其他物质。分泌物以有机化合物为主，也有一些简单的无机化合物或离子。根系分泌的有机物质数量相当大，从而在根系表面形成一个黏胶层。根系分泌物的种类和数量因作物种类不同而异，同时也受很多外界条件如光照、土壤阻力、营养状况、水分供应以及微生物种类和活性的影响。根系分泌物的总碳量占植物干物质的百分比变幅很大，从少于1%到多于30%，总的趋势是随着植物生长期的延长而减少。各种胁迫条件如营养元素的缺乏和中毒、水分胁迫、嫌气环境或机械阻力等都会大大增加根系分泌物的数量，也能改变根系分泌物的种类。作物根系分泌的物质主要是糖类（碳水化合物）、氨基酸、有机酸及酚类化合物，也有多种酶和无机盐类。植物也通过分泌某些“他感作用”(Allelopathy)的物质对其它植物产生促进或抑制生长的作用。缺磷的白羽扇豆可把光合作用中所固定的碳的20%以柠檬酸形式分泌到根所在的微区中，从而大大酸化根际土壤环境，不仅增加磷的溶解度，而且使铁、锌、铜等微量元素的有效性也明显提高。缺铁的禾本科植物可以向根际分泌大量的植物高铁载体类螯合物来络合和提高土壤中潜在性铁的有效性。而受到铝毒害的豇豆的根系可向外分泌大量的黏液以吸附和富集环境中的铝，减少中毒程度，根际黏液的重量可占全部根干重的10%以上，其中铝的含量是根组织的8倍。