空气中氮气含量高达 78%,但植物不能直接利用空气中的氮气,需要将其转化为植物可以吸收的含氮化合物。而生物固氮,就是让空气中的氮变废为宝的神奇过程。空气中氮气含量高达 78%,但植物不能直接利用空气中的氮气,需要将其转化为植物可以吸收的含氮化合物。而生物固氮,就是让空气中的氮变废为宝的神奇过程。
一些微生
一些微生物,比如根瘤菌,能和豆科植物建立共生关系。根瘤菌会侵入豆科植物的根部,刺激根部细胞增生,形成根瘤。在根瘤里,根瘤菌就像一个个小小的氮肥工厂,它们利用自身的固氮酶,把空气中的氮气转化为氨。这些氨可以被植物吸收,作为生长所需的氮素营养。所以,种过豆科植物的土地,土壤肥力会提高,就是因为有了这些 天然氮肥。
除了根瘤菌,还有一些自由生活的固氮菌,比如圆褐固氮菌,它们能在土壤中独立生活,同样可以将氮气转化为含氮化合物。这些固氮菌虽然没有和植物共生,但它们的固氮作用也能增加土壤中的氮含量。
生物固氮对农业生产意义重大。减少了对化学氮肥的依赖,降低了生产成本,还能避免因大量使用化肥造成的土壤板结、水体污染等问题。科学家们一直在研究如何提高生物固氮效率,比如通过基因工程改造固氮微生物,让它们能在更多种类的植物上发挥固氮作用。生物固氮利用生物的力量,为农业可持续发展提供了绿色、环保的解决方案。