根瘤菌和根瘤菌剂：共生植物所需的活力源”

根瘤菌、根瘤菌剂

一、根瘤菌

根瘤菌是与豆科植物共生，形成根瘤并固定空气中的氮气供植物营养的一类杆状细菌。这种共生体系具有很强的固氮能力。已知全世界豆科植物近两万种。根瘤菌是通过豆科植物根毛、侧根杈口（如花生）或其他部位侵入，形成侵入线，进到根的皮层，刺激宿主皮层细胞分裂，形成根瘤，根瘤菌从侵入线进到根瘤细胞，继续繁殖，根瘤中含有根瘤菌的细胞群构成含菌组织。根瘤菌进入这些宿主细胞后被一层膜套包围，有些菌在膜套内能继续繁殖，大量增加根瘤内的根瘤菌数，以后停止增殖，成为成熟的类菌体；宿主细胞与根瘤菌共同合成豆血红蛋白，分布在膜套内外，作为氧的载体，调节膜套内外的氧量。类菌体执行固氮功能，将分子氮还原成NH₃，分泌至根瘤细胞内，并合成酰胺类或酰尿类化合物，输出根瘤，由根的传导组织运输至宿主地上部分供利用。与宿主的共生关系是宿主为根瘤菌提供良好的居住环境、碳源和能源以及其他必需营养，而根瘤菌则为宿主提供氮素营养。

大豆、花生等属于豆科植物。它们的根瘤中，有能固氮的根瘤菌与之共生。根瘤菌将空气中的氮转化为植物能吸收的含氮物质，如氨，而植物为根瘤菌提供有机物。

根瘤菌代谢类型为异养需氧型。

豆科植物幼苗期间的分泌物吸引了分布在其根附近的根瘤菌，使其聚集在根毛周围大量繁殖，随后，根瘤菌产生的分泌物使根毛卷曲、膨胀，并使部分细胞壁溶解，根瘤菌由壁被溶解处侵入根毛，在根毛中滋生，聚集成带，外被黏液和根细胞分泌的纤维素，形成侵入线。侵入线为管状结构，根瘤菌沿其侵入根的皮层并迅速在该处繁殖，皮层细胞受刺激亦迅速分裂，致使根部形成局部突起，即成根瘤。根瘤菌居于根瘤中央的薄壁细胞内，逐渐破坏其核与细胞质，本身转变为拟菌体；同时该区域周围分化出与根维管束相连的输导组织、外围薄壁组织鞘和内皮层。拟菌体通过输导组织从皮层细胞吸收碳水化合物、矿物盐类和水进行繁殖，同时进行固氮作用。同时由于根瘤的脱落、残留以及一部分分泌到土壤中的氮，可以增加土壤肥力。生产上用豆科植物与其他作物间作、轮作，就是利用根瘤菌的固氮作用。

根瘤菌可以将大气中的无机氮转化为有机氮，但是它从植物体内获取营养，在生态系统中为消费者。(www.xing528.com)

二、根瘤菌剂

根瘤菌剂是种植豆科作物的主要菌性肥料，因为它里面含有大量、活体的根瘤菌，人们称它为活肥料。根瘤菌剂最早于1896年在欧洲问世。目前根瘤菌剂的生产既有工业化的生产方法，也有花钱少的简易生产方法。工业化生产根瘤菌肥，技术比较复杂，投资较多。由于工业生产的根瘤菌剂还不够普及。采用简单易行的干瘤法和鲜瘤法也可收到事半功倍效果。

1.干瘤法。豆科作物的盛花期，是根瘤菌活动和繁殖最旺盛的时期。这时在高产田里，选择健壮的植株连根挖出，不伤根瘤，用水轻轻冲去泥土，挑选主根和支根上聚集的许多大个、粉红色根瘤的植株，剪去枝叶、须根和下部的支根，挂在背阴通风处阴干，之后放在干燥处保存。翌年播种时，用刀割下根瘤，放在瓷罐内捣碎，加上少许凉开水搅拌均匀，即可拌种。一般每亩地约用5～10株的根瘤就够了。

2.鲜瘤法。在大田播种前50天左右，在塑料大棚或温室内提前育苗，育苗的大豆最好用干瘤法得到的根瘤（或根瘤菌剂）拌种，或在出苗一周左右追施一次根瘤菌肥，以促其根瘤长好。苗床面积可以按需要根瘤数量来定。待大田播种时，把正在生长的豆科作物连根挖出，选大个儿、粉红色根瘤，捣碎后再加上些凉开水，就可以拌种了。每亩地用7～10个大根瘤即可。

施用根瘤菌剂要确保其增产效果，必须注意以下几点：根瘤菌剂专一性。种植什么样的作物，都要选择与作物相对应的根瘤菌，不能乱了系统。如大豆根瘤菌只能在大豆、黑豆、青豆的根部侵入形成根瘤。要根据根瘤菌的特性创造良好的土壤环境条件。要处理好根瘤菌与豆科植物的共生关系。配合微量元素及其他菌肥使用。由于紫外线能杀死根瘤菌，所以拌种时宜在阴凉处，避免阳光直接照射。