固氮菌有哪些作用？
氮是植物生长不可缺少的“维生素”,是合成蛋白质的主要来源?固氮菌擅长空中取氮,它们能把空气中植物无法吸收的氮气转化成氮肥,源源不断地供植物享用?
在形形色色的固氮菌中,名声最大的要数根瘤菌了?根瘤菌平常生活在土壤中,以动植物残体为养料,自由自在地过着“腐生生活”?
当土壤中有相应的豆科植物生长时,根瘤菌便迅速向它的根部靠拢,并从根毛弯曲处进入根部?豆科植物的根部细胞在根瘤菌的刺激下加速分裂?膨大,形成了大大小小的“瘤子”,为根瘤菌提供了理想的活动场所,同时还供应丰富的养料,让根瘤菌生长繁殖?根瘤菌又会卖力地从空气中吸收氮气,为豆科植物制作“氮餐”,使它们枝繁叶茂,欣欣向荣?
这样,根瘤菌就与豆科植物结成了共生关系,因此人们也把根瘤菌叫共生固氮菌?根瘤菌生产的氮肥不仅可以满足豆科植物的需要,而且还能分出一些来帮助“远亲近邻”,储存一部分留给“晚辈”,所以我国历来有“种豆肥田”的说法?
还有一些固氮菌,比如圆褐固氮菌,它们不住在植物体内,能自己从空气中吸收氮气,繁殖后代,死后将遗体“捐赠”给植物,使植物得到大量氮肥?这类固氮菌叫自生固氮菌?
氮气是空气中的主要成分,占空气总量的4/5?然而由于氮气分子被三条“绳索”——化学键所束缚,因此大部分植物只能“望氮兴叹”?固氮菌的本领在于它有一把“神刀”——固氮酶,可以轻易地切断束缚氮分子的化学键,把氮分子变为能被植物消化?吸收的氮原子?
现在人类生产氮肥使用的化学方法,不仅需要高温?高压等非常苛刻的条件,而且还浪费大量原料,氮分子的有效利用率很低?固氮菌每年可从空气中吸收约1.5亿吨氮,是全世界生产氮肥总量的几倍?
所以,科学家正在认真研究固氮酶的构成?我国科学家在20世纪70年代,仿制出了与固氮酶功能相似?能够固氮的分子?相信在不远的将来,人类一定能学会并利用固氮菌“巧施氮肥”的本领?
固氮菌
固氮细菌的分类
⑴自生固氮菌：指各种自由生活、能独立固定大气氮的原核生物，包括多种生理类型的种类，如化能异养、好氧性的固氮菌属(Azotobacter）、化能异养、兼性厌氧的克雷伯氏菌属(Klebsiella）和化能异养、专性厌氧的巴氏梭菌（Clostridium pasteurianum），光能自养、好氧性的念珠蓝细菌属（Nostoc）、光能异养、兼性厌氧的红螺菌属(Rhodospirillum）和光能自养、专性厌氧的着色菌属(Chromatium）等。
⑵共生固氮菌：指必须与它种生物共生时才能固氮的原核微生物。包括与豆科植物共生结根瘤的根瘤菌属(Rhizobium）、与非豆科植物共生结根瘤的弗兰克氏菌属(Frankia)放线菌以及与地衣共生的鱼腥蓝细菌属（Anabaena）等。
⑶联合固氮菌：指必须生活在植物根际、叶面或动物肠道等处才能固氮的原核生物。包括在热带植物根际固氮的固氮螺菌属（Azospirillum）以及在叶面固氮的拜叶林克氏菌属（Beijerinckia）等。所有的固氮菌都有固氮酶，在有氧障保护的严格厌氧微环境中进行固氮。生物固氮对全球生物圈的存在、繁荣与发展极端重要，对人类的生存和农业增产也有极其重要的作用。
什么是固氮菌肥料？
固氮菌肥料：指含有益的固氮菌、能在土壤和多种作物根际中固定空气中的氮气，供作物氮素营养，又能分泌激素刺激作物生长的活体制品。按菌种及特点分为自生固氮菌肥料、根际联合固氮菌肥料和复合固氮菌肥料。自生固氮菌是在土壤里能固定空气中的氮，供作物氮素营养，又能分泌激素刺激作物生长的微生物。根际联合固氮菌是既依赖根际环境生长，又在根际中固定空气中的氮气，对作物的生长发育产生积极作用的微生物。联合固氮微生物生活在植物的根内、根表，可以利用一些禾本科植物，尤其是C4植物根分泌的一些糖类而繁殖、固氮，也能进行自生固氮。
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