生物固氮的意义
大气中的氮,必须通过以生物固氮为主的固氮作用,才能被植物吸收利用。动物直接或间接地以植物为食物。动物体内的一部分蛋白质在分解过程中产生的尿素等含氮废物,以及动植物遗体中的含氮物质,被土壤中的微生物分解后形成氨,氨经过土壤中的消化细菌的作用,Z终转化成硝酸盐,硝酸盐可以被植物吸收利用。在氧气不足的情况下,土壤中的另一些细菌可以将硝酸盐转化成亚硝酸盐并Z终转化成氮气,氮气则返回到大气中。除了生物固氮以外,生产氮素化肥的工厂以及闪电等也可以固氮,但是,同生物固氮相比,它们所固定的氮素数量很少。可见,生物固氮在自然界氮循环中具有十分重要的作用。
生物固氮在农业生产中的应用
根瘤菌拌种
对豆科作物进行根瘤菌拌种,是提高豆科作物产量的一项有效措施。播种前,将豆科作物的种子沾上与该种豆科作物相适应的根瘤菌,这显然有利于该种豆科作物结瘤固氮。特别是新开垦的农田和未种植过豆科作物的土壤中,根瘤菌很少,并且常常不能使豆科作物结瘤固氮,更需要进行根瘤菌拌种。对比实验表明,在其他条件相同的情况下,经过根瘤菌拌种的豆科作物,可以增产10%~20%。
豆科值物做绿肥
用豆科值物做绿肥,例如将田箐、苜蓿或紫云英等的新鲜植物直接耕埋或堆沤后施用到农田中,可以明显增加土壤中氮的含量。科学家统计过,一般地说,1hm^2农田使用7500kg绿肥,可以增产粮食750kg。如果用新鲜的豆科植物饲养家畜,再将家畜的粪便还田,则既可以使土壤肥沃,又可以获得更多的粮食和畜产品。