根瘤菌一般是與豆科的植物是共同生存的,根瘤菌在生活的過程中會(huì)分泌一些有機(jī)的痰到土壤中,因此是會(huì)將土壤的肥力大大提高的,,根瘤菌會(huì)讓大豆或者是花生正常,對(duì)于豆類的農(nóng)作物來(lái)說(shuō),,好處是非常多的,,大家都知道土壤中如果含有有機(jī)痰的話,是會(huì)讓植物生長(zhǎng)的是非常旺盛的,。
根瘤菌中的鉬鐵紅蛋白催化氮?dú)膺€原為氨氣,。接著,,氨氣與根瘤菌內(nèi)的酸性物質(zhì)反應(yīng),生成銨鹽,。然后,,銨鹽在根瘤菌內(nèi)一系列氨基劃酶的作用下變成有機(jī)胺,例如氨基酸然后,,侵染植物根皮層的根瘤菌的一部分有機(jī)胺和無(wú)機(jī)銨釋放,,被植物利用。
雖然空氣成分中約有80%的氮,,但一般植物無(wú)法直接利用,,花生、大豆,、苜蓿等豆科植物,,通過與根瘤菌的共生固氮作用,才可以把空氣中的分子態(tài)氮轉(zhuǎn)變?yōu)橹参锟梢岳玫陌睉B(tài)氮,。在種子發(fā)芽生根后,,根瘤菌從根毛入侵根部,在一定條件下,,形成具有固氮能力的根瘤,,在固氮酶的作用下,根瘤中的類菌體將分子態(tài)氮轉(zhuǎn)化為氨態(tài)氮,,與此同時(shí),,每個(gè)根瘤就是一座微型氮肥廠,源源不斷地把氮輸送給植株利用,。豆科作物周圍的土著根瘤菌數(shù)量很少,,難以滿足作物生長(zhǎng)的需要。世界上的豆科作物都需要人工接種根瘤菌劑,,根瘤菌劑給農(nóng)作物生產(chǎn)的氮肥不會(huì)有環(huán)境污染,,不需長(zhǎng)途運(yùn)輸,使用過程中沒有氮流失,,而人工施用化學(xué)氮肥流失率往往大于50%,。
當(dāng)豆科作物萌發(fā)并長(zhǎng)出根毛后,根瘤菌受根毛分泌的凝集素的刺激和吸引,,大量聚集在根際和根表上,。根毛與根瘤菌接觸后,首先是細(xì)胞壁變軟,,發(fā)生根毛卷曲,,然后是細(xì)胞壁內(nèi)陷,根瘤菌隨之侵入根毛,,直至根的皮層,,根瘤菌在皮層大量繁殖并轉(zhuǎn)變?yōu)轭惥w,,此時(shí)根部皮層大量增生,形成瘤狀組織,,最后突出根部形成根瘤,,當(dāng)有效根瘤的剖面呈粉紅色時(shí),說(shuō)明根瘤進(jìn)入成熟階段,,開始固氮,,并向植株提供氮素。人工接種結(jié)瘤固氮性能優(yōu)良的根瘤菌來(lái)提高共生固氮效率,。
土壤生物與土壤生物化學(xué)
與豆科植物共生,,形成根瘤并固定空氣中的氮?dú)夤┲参餇I(yíng)養(yǎng)的一類桿狀細(xì)菌。能促使植物異常增生的一類革蘭氏染色陰性需氧桿菌,。
正常細(xì)胞以鞭毛運(yùn)動(dòng),,無(wú)芽孢??衫枚喾N碳水化合物,,并產(chǎn)生相當(dāng)量的胞外粘液。如根瘤菌屬和慢性根瘤菌屬都能從豆科植物根毛侵入根內(nèi)形成根瘤,,并在根瘤內(nèi)成為分枝的多態(tài)細(xì)胞,,稱為類菌體。
還有土壤桿菌屬,,能夠通過外傷入侵多種雙子葉植物和裸子植物,,致使植物細(xì)胞轉(zhuǎn)化為異常增生的腫瘤細(xì)胞,產(chǎn)生根癌,、毛根或桿癭等。