微生物的固氮作用——生物固氮

氮素是植物的重要营养元素。生产农作物必须有氮素养料，然而土壤中的氮素含量，常不能满足丰产需要，达就要求从事农作物生产的人们采取有效措施，增多土壤里的氮素养料物质。

自然界中的氮素十分丰富，但绝大部分都不能被植物直接利用，如大气中的氮气占78.08%，每亩耕地上空有氮气五千多吨，可以说是取之不尽，用之不竭的。
将空中氮气转变为氮化物有生物的和化学的两种方法。后一种是通过开设化肥厂用化学合成方法生产氮肥；前一种是利用有固氮功能的微生物，把氮气固定转化成为有机氮化物．又叫做生物固氮。

生物固氮是农业生产需用氮素的主要来源。据新近研究资料，每年全球生物固氮量为9,000万吨，占农业总需氮量的3/4，远超过1974年氮肥产量的4，000万吨氮。国际水稻研究所的Ⅲ间试验中，12年内连续种植23季水稻，利用生物固氮，完全不施氮肥，稻谷产量一直没有减少，每季产量合亩产400—533斤。这说明固氮微生物在维持水稻土氮素肥力上是很重要的。由此可见，生物固氮作用在农业生产中的重要意义。

生物固氮得到的是含氮有机化合物，它具有肥效好、肥效长、无副作用、经济价值大、用途广、容易取得等许多优点。因此，世界各国都十分重视生物固氮，扩种有固氮微生物共生的豆科作物，实行生物养田和提供优质食物与饲料。

自1888年第一次分离出固氮微生物——根瘤细菌以来，相继发现的固氮微生物种类愈来愈多；特别是近十多年来，由于乙炔还原法的应用，发现的固氮微生物种类日益增多。现已知有固氮功能的微生物近50个属，其种类更多，都是原核微生物。

从生态学观点来看，自然界有三种生物固氮体系：一是自生固氮体系，且口固氮微生物独自生活固氮，如自生固氮细菌；二是共生固氮体系，即固氮微生物同其它生物营共生生活，并形成共生组织进行固氮，如根瘤细菌在豆科植物根上产生根瘤；三是联合固氮体系，固氮微微生物同其它生物在一起生活，不形成特殊组织，进行固氮，如雀稗和雀稗固氮菌。