大豆与根瘤菌的关系(大豆根瘤固氮是什么)

根瘤固氮作用需要一定的条件，其中许多条件是由大豆植株提供的，这些条件是：（1）大豆根瘤菌固氮需要大豆植株提供形成固氮酶所需的Mo和Fe。

（2）根瘤固氮需要由大豆植株提供碳水化合物及其代谢产物作为氨的受体。据研究，固氮1h后15N大多数分布在谷氨酸中，其次是丝氨酸、苏氨酸或天冬酰胺和氨中。

（3）根瘤菌固氮需要光合产物及能量。用14C所做的试验证明，当光合产物的14C向根瘤菌输送的数量减少时，大豆根瘤的固氮能力减弱。光合产物有助于分子态氮的还原，同时也为固氮作用提供能量。据测定，每产生1mol的NH3大约需要15mol的ATP，而ATP则是在光合磷酸化和氧化磷酸化的过程中形成的。根瘤菌每固定1g氮需要氧化15～20g碳水化合物。

（4）根瘤固氮需要豆血红蛋白起氧的调节作用，这就要求大豆植株提供形成豆血红蛋白所需要的Fe。根瘤固氮过程中只需要供应少量的氧，而固氮酶是完全嫌气的。豆血红蛋白可使低浓度的氧向类菌体中扩散，从而促进氧化磷酸化作用生成ATP，为固氮作用提供能量。

（5）根瘤固氮作用需要由大豆植株提供充足的磷和钾。充足的磷有助于ATP的合成。足够的钾能促进大豆叶片中的光合产物向根瘤中输送。

（6）根瘤固氮要求大豆植株的氮营养水平不宜过高，因为氮营养水平过高势必消耗较多的碳水化合物，于是运入根瘤中的碳水化合物就会减少，从而使根瘤的数量减少，体积变小，固氮能力减弱。有的资料甚至认为，大豆植株的氮营养过高会抑制大豆根瘤菌固氮酶的活性，减少大豆主根上的有效根瘤菌数，因而固氮能力明显下降。

由此可见，大豆与根瘤菌结成微妙的共生相互关系，它们之间的代谢过程也是紧密相连的。大豆的施肥措施中有许多是为了调节大豆植株的代谢过程，使之促进根瘤菌的固氮作用，反过来再进一步改善大豆的氮营养条件，最终增加大豆的产量，改进大豆的品质。所以，根瘤菌的固氮作用与大豆的营养状况密切相关，是相辅相成的。

除大豆植株的内部因素之外，大豆生长的土壤条件对根瘤菌的固氮作用也有影响。大豆生长的环境酸度范围是pH3.9～9.6，结瘤的环境酸度范围只限于pH4.6～8.0，最适pH5.7～7.1，近于中性的环境最适合大豆结瘤。

pH对大豆结瘤的影响