根瘤菌
rhizobia
定义：能与豆科植物共生形成根瘤，并将空气中的氮还原成氨供植物营养的一类革兰氏阴性菌。
学科：土壤学_土壤生物与土壤生物化学
相关名词：根瘤生物固氮共生关系
【延伸阅读】
根瘤菌是一种特殊的细菌，可以生活在土壤中或豆科植物根部形成的根瘤中。在根瘤中，它们与豆科植物形成一种共生关系，植物通过光合作用向根瘤菌提供能量，根瘤菌将大气中的氮固定在根瘤中，并将其转化为植物可以利用的形式，以支持植物的新陈代谢。根瘤菌为豆科植物生产氮的复杂过程称为生物固氮。根瘤菌对缺氮土壤中的植物尤为重要。
在实验室里，根瘤菌生长在一种叫作酵母甘露醇琼脂的特殊培养基上。根瘤菌主要分为快速生长的根瘤菌和缓慢生长的慢生根瘤菌两个属。快速生长的根瘤菌在培养基上一般2~3天内明显生长，产生酸生长反应，豌豆、蚕豆、苜蓿和鹰嘴豆等分离出的根瘤菌生长迅速；慢生根瘤菌在培养基上需要6~8天才能明显地生长并产生碱性反应，大豆和豇豆根瘤菌生长缓慢。实验室培养的根瘤菌在显微镜下呈短杆状。像大多数生物一样，它们需要空气（O2）的供应才能生存，可以通过一种叫作鞭毛的特殊丝状结构移动。
并非所有的根瘤菌都能使所有的豆科植物结瘤，特定的根瘤菌与特定的豆科植物或豆科植物群形成共生关系。当豆科植物和根瘤菌匹配良好时，有效瘤体内部呈深红色；内部绿色或白色的瘤体是无效的。不同生态系统中存在的根瘤菌种类繁多，目前确定的有15属130种。当某些新的豆科作物被引入新的地区或当土壤中存在无效和不相容的根瘤菌时，需要接种根瘤菌。接种根瘤菌高效菌株，是发挥共生固氮作用、减少氮肥用量的可行途径。
根瘤菌不仅在生物固氮中发挥重要作用，还有助于提高土壤生产力和肥力，为植物生长创造适宜的环境。此外，根瘤菌对不同属的土壤植物病原真菌如镰刀菌、根核菌、菌核菌和大孢菌的生长具有明显的抑制作用，可以降低作物的发病率。
土壤中根瘤菌的数量受植被、种植历史、降雨、土壤温度、pH值等因素影响。在许多农用土壤中，豆科植物、非豆科植物都能促进根瘤菌的生长，豆科植物栽培区土壤中根瘤菌数量高于非豆科植物栽培区，且根际土壤中根瘤菌的数量较大。多年未种植豆科植物的土壤中只有少量的根瘤菌。降雨充足的地区往往有大量的根瘤菌，根瘤菌喜欢潮湿但不积水的土壤。根瘤菌适宜土壤温度是25~30℃，最适pH值为6.0~6.8。
（延伸阅读作者：吉林省农业科学院农业资源与环境研究所副研究员张秀芝）
转发：魏淑静
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