《土壤和环境微生物学》——有效根瘤和无效根瘤

有效根瘤能够固定足够的化合态氮供寄主植物利用；无效根瘤或者不固氮，或者固氮量太少，植物得不到益处。结瘤植物的固氮量决定于下列诸因素：（1）根瘤数；（2）每个根瘤菌中含菌组织体积；（1）根瘤的寿龄和含菌组织的持续时间。有效菌株形成的根瘤寿命长，含菌组织体积大；无效菌株则相反，形成的根瘤寿命短，含菌组织体积小。著名学者陈华葵和桑顿在40年代提出的上述概念至今仍用于研究不同寄主和根瘤菌组合的相对固氮效率，及研究根瘤固氮能力的遗传缺陷的结构根据。

判断共生体系的固氮能力必须主要根据有效根瘤含菌组织的大小和持续时期。根瘤数量虽多，如果是无效根瘤则不是好的共生体系。许多无效菌株的结瘤能力比有效菌株强。根瘤大小和含菌组织在许多情况下是正相关的，但也有根瘤大而含菌组织体积反而小的例子。豆科植物百脉根能被快生型和慢生型根瘤菌感染结瘤，快生型菌株NZP2037比慢生型菌株CC814s形成的根瘤大，前者平均是后者的3.5倍，但是发现大根瘤主要是由于有非常厚的根瘤皮层，小根瘤的含菌组织反而大得多，平均是大根瘤含菌组织的2.3倍，因而菌株CC814s形成的小根瘤具有更强的乙炔还原活性，以单位体积含菌组织计算比大根瘤高4倍，以每克根瘤干重计，NZP2037根瘤的含菌组织只有CC814s根瘤的12%。所以只有含菌组织的大小才是判断根瘤固氮能力的主要依据，而不是整个根瘤的大小，对于同一菌株在同一植物上形成的根瘤来说，大根瘤的含菌组织也大。