豆科植物的根部爲什麼會長小瘤子
簡要回答
在土壤中有一類根瘤菌,它們體內存在着有生物活性的固氮酶,能將大氣中的氮氣還原成植物可以直接利用的氨,植物學家將這個過程稱爲生物固氮作用。由於土壤中的根瘤菌侵入豆科植物的根部細胞後,引起根部細胞強烈分裂和生長,從而在根部形成一個個“小瘤子”。
每個人都希望自己有個健康的身體,其實對於植物來說,農民伯伯們又何嘗不是這樣希望的呢?你們注意到沒有有些豆科植物的根部會長小瘤子,莫非他們也像人一樣患有什麼疑難雜症,其中的原因是什麼呢?
詳細內容
如果要保證植物正常生長,三大營養元素氮、磷、鉀是不可缺少的。尤其是氮元素,對作物生長起着非常重要的作用。它是植物體內氨基酸的組成部分,氨基酸是構成蛋白質的成分,也是植物進行光合作用起決定作用的葉綠素的組成部分。
衆所周知,在我們周圍的空氣中,幾乎含有70%以上的氮氣。這樣大量的氮完全能滿足植物生長的需要,可惜,絕大多數植物無法直接吸收空氣中的氮氣,只能依靠施氮肥才能保證作物的生長和發育之需。但有一類豆科植物卻與衆不同,可以直接利用空氣中的氮。
我們很熟悉的黃豆、豌豆、蠶豆、扁豆等,都屬於豆科植物的果實或種子。爲什麼豆科植物能夠利用空氣中的氮呢?原來,在土壤中有一類根瘤菌,它們體內存在着有生物活性的固氮酶,能將大氣中的氮氣還原成植物可以直接利用的氨,植物學家將這個過程稱爲生物固氮作用。由於土壤中的根瘤菌侵入豆科植物的根部細胞後,引起根部細胞強烈分裂和生長,從而在根部形成一個個“小瘤子”。當豆科植物和根瘤菌之間的共生關係建立後,植物供給根瘤菌生存所需要的礦質營養和能源,而根瘤菌能固定住大氣中的遊離氮氣,爲植物生長提供所需的氮元素,這是一種相互依賴的雙贏關係。
其實,土壤中還有很多具有固氮作用的微生物,根據它們的習性通常分爲兩類:一類是在土壤中能獨立生活的自生性固氮微生物;另一類是需要與植物共生的共生性固氮微生物,如與豆科植物共生的根瘤菌。
在實際的農業生產過程中,爲使豆科植物多生小瘤子,可用根瘤菌製成的菌肥拌種。有時候爲了提高作物產量,還可以將豆科作物與其他莊稼作物輪作,因爲種過豆科植物後,土壤中可直接被其他植物利用的氮素會有所增加。值得注意的是,一種豆科植物通常只能與一種或少數幾種相應的根瘤菌系共生,如豌豆根瘤內的根瘤菌只能在豌豆、蠶豆等根部形成根瘤,大豆只能從大豆根瘤中的根瘤菌形成根瘤。生物固氮是一個重要的生命活動現象,它能在常溫常壓下完成固氮過程。
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