根瘤是怎样形成的

根瘤是怎样形成的,有什么作用

同学们如果拔起蚕豆或黄豆等豆科植物的根,常常会见到根上有许多小的瘤状突起,这就是根瘤。根瘤是怎样形成的呢?

根瘤是由于土壤中的一种叫根瘤菌的细菌侵入根内而形成的。根瘤细菌原先生活在土壤中,当土壤中有豆科植物时,根瘤菌便同豆科植物的根相结合,形成共生关系。而且这种共生关系很严格,每一种根瘤菌只和一种豆科植物相结合。根瘤菌主要由根毛部分侵入根的皮层内,并在皮层细胞内进行迅速大量的繁殖。同时皮层细胞由于受根瘤菌分泌物的刺激也迅速分裂,产生大量新细胞,使皮层部分的体积膨大和凸出,从而形成根瘤。

根瘤最大的作用就是固氮。它能把空气中的游离氮转变为能被植物利用的氨。固氮菌之所以能固氮是因为它体内有一种特殊的、能催化氮还原为氨的生物催化剂——固氮酶。固氮酶是由铁钼蛋白和铁蛋白共同组成的酶系。在进行固氮时,铁钥蛋白不断地从四周捕捉氮气,并使之固定成氨;铁蛋白则像电厂一样源源不断地向铁钼蛋白提供所须的能量,二者紧密结合,缺一不可。固氮形成的氨态氮,一部分用来满足根瘤菌自身的需要,另一部分则经根瘤中与根维管束相连的维管组织输送给植物。同时,根瘤菌能从植物根内摄取它生活所需要的大量水分和养料。

大气中含有70%的氮,但它是游离的,不能被一般植物所吸收利用。豆科植物可依靠根瘤菌来将游离氮转变氨供自身利用。固氮植物每年固定游离氮的数量十分惊人,因而豆科植物又称为“绿色的氮肥厂”。

农业生产上,利用豆科植物如紫云英、田菁、苕子、首蓿、三叶草等作为绿肥,或将豆科植物与农作物间作轮栽,以增加土壤肥力、提高作物产量。具有根瘤的植物,除豆科植物外,还有桤木、杨梅、罗汉松和铁树等植物。