紫云英的固氮機(jī)制

紫云英（學(xué)名：Astragalus sinicus），又稱紅花草、草頭、翹搖等，是一種豆科植物，具有很強(qiáng)的固氮能力。這種固氮能力主要通過(guò)與根瘤菌共生實(shí)現(xiàn)。以下是紫云英固氮的具體機(jī)制和過(guò)程：

1. 根瘤菌的侵染

• 根瘤菌種類：紫云英的根瘤菌主要是屬于根瘤菌屬（Rhizobium）和慢生根瘤菌屬（Bradyrhizobium）。
• 侵染過(guò)程：
  • 識(shí)別與附著：根瘤菌通過(guò)識(shí)別紫云英根部釋放的化學(xué)信號(hào)（如黃酮類化合物）而附著在根表面。
  • 侵入途徑：根瘤菌通過(guò)根毛或根皮層細(xì)胞進(jìn)入根內(nèi)，形成感染線。
  • 根瘤形成：感染線延伸至根內(nèi)部，誘導(dǎo)根細(xì)胞分裂，形成根瘤。

2. 根瘤的發(fā)育

• 根瘤結(jié)構(gòu)：根瘤是由植物細(xì)胞和根瘤菌共同組成的復(fù)合體。
• 功能區(qū)域：
  • 中心區(qū)：含有大量固氮活性的根瘤菌。
  • 外圍區(qū)：提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和支持結(jié)構(gòu)。

3. 固氮過(guò)程

• 固氮酶：根瘤菌中的固氮酶（nitrogenase）是固氮的關(guān)鍵酶，能夠?qū)⒋髿庵械牡獨(dú)猓∟?）還原為氨（NH?）。
• 能量供應(yīng)：固氮過(guò)程需要大量的能量（ATP），這些能量由植物通過(guò)光合作用提供。
• 氨的利用：固氮產(chǎn)生的氨被植物吸收并轉(zhuǎn)化為氨基酸、蛋白質(zhì)等有機(jī)氮化合物，供植物生長(zhǎng)所需。

4. 植物與根瘤菌的互惠關(guān)系

• 植物提供的資源：
  • 碳水化合物：植物通過(guò)光合作用產(chǎn)生的糖類為根瘤菌提供能量。
  • 礦物質(zhì)：植物吸收的礦物質(zhì)（如磷、鉀等）也供給根瘤菌。
• 根瘤菌提供的資源：
  • 氮素：根瘤菌固定的氮素以氨的形式供給植物，滿足其生長(zhǎng)需求。
  • 生長(zhǎng)促進(jìn)物質(zhì)：某些根瘤菌還能產(chǎn)生生長(zhǎng)素、細(xì)胞分裂素等植物激素，促進(jìn)植物生長(zhǎng)。

5. 環(huán)境因素對(duì)固氮的影響

• 土壤pH值：適宜的pH范圍為6.0-7.5。
• 溫度：最適溫度為20-30°C。
• 水分：適量的水分有利于根瘤菌的活動(dòng)和根瘤的發(fā)育。
• 氧氣：適量的氧氣供應(yīng)是固氮酶活性所必需的，但過(guò)高的氧氣濃度會(huì)抑制固氮酶的活性。

6. 農(nóng)業(yè)應(yīng)用

• 綠肥作物：紫云英作為綠肥作物，可以顯著提高土壤肥力，減少化肥使用。
• 生態(tài)修復(fù)：在退化土地上種植紫云英，有助于恢復(fù)土壤結(jié)構(gòu)和提高土壤有機(jī)質(zhì)含量。
• 生物多樣性：紫云英的種植可以增加農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中的生物多樣性，促進(jìn)生態(tài)平衡。

總結(jié)

紫云英通過(guò)與根瘤菌的共生關(guān)系，實(shí)現(xiàn)了高效的固氮作用。這一過(guò)程不僅對(duì)紫云英自身的生長(zhǎng)有益，還對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境保護(hù)具有重要意義。通過(guò)科學(xué)管理和合理利用，紫云英可以在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮更大的作用。

推薦10個(gè)你能買到的固氮植物種子，點(diǎn)名字詳細(xì)瀏覽。

1.光葉紫花苕子種子

2.白三葉種子

3.紫云英種子

4.紫花苜蓿種子

5.決明子種子

6.箭扣豌豆種子

7.黃豆種子

8.豬屎豆種子