固氮小能手们有多厉害?揭秘它们超强的固氮本领!


“固氮小能手们”确实非常厉害,它们指的是那些能够将空气中游离的氮气(N₂)转化为植物可利用的氨(NH₃)或硝酸盐等含氮化合物的微生物,这个过程称为生物固氮。氮气在空气中含量高达78%,但植物无法直接利用这种惰性分子,而必须依赖含氮养分。

这些“小能手”主要分为两类:一是与植物共生,如根瘤菌(与豆科植物共生)和菌根真菌(与大多数植物共生);二是不与特定植物共生,而是生活在土壤或水体中,如固氮螺菌和某些蓝细菌(如念珠藻)。它们拥有一种神奇的酶——固氮酶,这是一种极其高效的催化剂,能在常温常压下将极其稳定的N₂三键打破,并与其他原子结合。

这种超强的固氮本领至关重要。它不仅为宿主植物提供了生长必需的氮素,显著提高了农作物的产量,减少了化肥的使用,保护了环境;同时,这些微生物也向土壤中释放一部分氮素,滋养了其他生物。可以说,没有这些“固氮小能手”,地球的生态系统和农业生产都将受到巨大影响,它们是名副其实的“氮素转化大师”和“农业增产功臣”。