微生物固氮是什么东西？

固氮微生物有哪些？~

固氮微生物多种多样，不同的划分标准满足了不同的要求。从它们的生物固氮形式来分，有自生固氮、联合固氮、和共生固氮3种。

①自生固氮微生物是指能够在自由生活状态下固氮的微生物总称。在自然界，自生固氮微生物种类很多，分散地分布在细菌和蓝细菌的不同科、属和不同的生理群中；并大致可以分为光合细菌和非光合细菌两类。前者如红螺菌、红硫细菌和绿硫细菌等，其中的某些种类可与其它微生物联合而相互有利；后者的种类很多。根据非光合细菌的自生固氮菌对氧的需求，可以分为厌氧的细菌如梭状芽胞杆菌；需氧细菌如自生固氮菌、贝捷林克氏固氮菌、固氮螺菌等；以及兼性细菌如多粘芽胞杆菌、克鲁伯氏杆菌、肠杆菌等。自生固氮微生物中的某些种类，在有些情况下可以与植物进行联合固氮。

一般地，自生固氮微生物固定的氮素满足本身生长繁殖需要以后就不再固氮了，多余的氮反过来会抑制它们自身的固氮系统。同时，它们固氮效率也比较低。据测定，每消耗1克碳水化合物，自生固氮微生物固定10毫克氮，而共生固氮的根瘤菌则可以固定270毫克氮。所以，这个类群的微生物从固氮量的角度衡量，对作物的氮素供应的贡献并非很大。许多试验结果证明，这类微生物所产生的各种激素和其它活性物质是促进作物生长的主要因素之一。

②联合固氮微生物有些自生固氮微生物在特定植物根际环境中生长、繁殖比非根际土壤中旺盛得多，这是由于植物根系的分泌物和脱落物提供能源物质，固氮微生物利用这些能源物质生活和固氮，这种互利关系称之为联合固氮。联合固氮体系最先是在雀稗和雀稗固氮菌之间发现，后来发现小麦、水稻和C4作物如甘蔗、玉米、高粱等禾本科植物亦存在联合固氮体系。能够进行联合固氮的微生物种类较多，似乎没有什么特异性，有些微生物既可以在自生条件下进行自生固氮作用，又能在田间与一些禾本科作物进行联合固氮作用。已经报道过的联合固氮的主要微生物种类有：浸麻芽胞杆菌、多粘芽胞杆菌、巴西固氮螺菌、含脂固氮螺菌、克鲁伯氏杆菌、阴沟肠杆菌、产气肠杆菌和粪产碱杆菌等。

与共生固氮相比，联合固氮微生物与植物之间的关系不紧密，双方也没有共同的组织结构，因而固氮效率也不可能高。目前，对于联合固氮体系的固氮量很难有一个比较准确的估计，一般认为每亩地每年约为0.5～1斤纯氮。

③共生固氮微生物是指能与宿主植物形成特定固氮组织结构的一类微生物。它们彼此生活在一起，植物向微生物提供光合产物供微生物固氮需要，微生物则向植物提供氮素营养，双方互相有利。以豆科植物--根瘤菌共生体系来说，由于有根瘤组织作为它们的共生结构，共生效率是最高的。其原因是这种共生体系满足了上述所说的生物固氮的条件。已知的比较清楚的共生体系除了豆科植物--根瘤菌共生体系外，还有非豆科植物--固氮放线菌体系和红萍--固氮蓝藻共生体系。

与相应的豆科植物共生固氮的根瘤菌很多，迄今从豆科植物根瘤中分离出来并进行过研究的约有100多种，在生产上应用的种类不足1/5。在分类上确定了分类地位的现在有5个属，它们分别是：根瘤菌属(Rhizobium)、慢生根瘤菌属(Bradyrhizobi-um)、中华根瘤菌属(Sinorhizobium)、固氮根瘤菌属(Azorhizobium)和中慢生根瘤菌属(Mesorhizobium)。每个根瘤菌属包括至少1个种。

和上述的自生固氮和联合固氮比较，共生固氮效率高，固氮量多，对于人类的意义和农牧业生产的作用也最大。迄今研究最为清楚、应用最多的是豆科植物根瘤菌共生固氮体系，据测定，一般每年每亩固定纯氮约为13.3公斤，约折合每亩地每年固定标准化肥130斤，且几乎全部被利用。

氮是农作物生长所必需的三大肥料之一。自然界中，豆科植物的根瘤中有许多与之共生的根瘤菌，根瘤菌内的固氮酶，能将空气中的氮转变为氨，供给自己吸收利用。据计算，每亩地的根瘤菌一年约能制造氮肥25千克。而小麦、水稻、棉花等非豆科植物就没有这种可以自产“氮肥”的固氮能力。如果能将固氮基因移植入非豆科的农作物体内，使它们都变成能使自身固氮，不仅可以提高产量，而且可以减少能耗，肥沃土壤，净化环境，还可以节省为生产氮肥而耗费的大量资金。目前，人们正在研究能否用基因移植的方法，把固氮基因转移到麦、稻、棉等非豆科植物中去，使非豆科植物也能固氮。现在已有人把一种固氮菌移植到了胡萝卜细胞，还有人已把豌豆根瘤菌引入小麦和油菜的细胞。但实现这一目标还有许多技术难题有待解决。

有人说现代农作物的增长一靠优良的品种，二靠化肥。足以证明化肥在农业上的作用已被升高到了一个极为重要的地位。目前我们所应用于农作物的化肥不外乎氮、磷、钾三大类，而氮肥又居这些化肥之首，因为氮是植物生长不可缺少的元素。

在我们呼吸的空气中氮气占据了极大的比重，约为79％。然而，空气中的氮对于农作物来说是爱莫能助的，因为空气中的氮是由二个氮原子组成的氮分子，即氮气，而植物体只能吸收利用单个游离的氮原子。植物每天面对着这巨大的天然的氮原料却不能利用，这不能不说是一种遗憾。但是空气中的氮分子也并不是一点作用也不起的，当受到雷击、火山爆发或流量撞击时，空气中的氮分子同样也可以分解成为游离的氮原子与氢、氧等元素结合而被植物体所利用。可是这种天然制造的机会太少了，远远不能满足植物生长的需求。于是全世界各地建成了数以十万计的大中型氮肥厂，来满足植物生长的需要，这仍没有完全解决农作物肥料危机的问题。

在对于氮化肥的研究中，科学家们设计了许多方法，其中最为着名的就是固定氮法，简称固氮法。就是使空气中的游离氮转变成氮化物。然而如要人工固氮建立一个较大的氮肥厂的话，其造价和工程技术都是难以逾越的障碍。科学家们发现一些微生物自身能够将空气中游离的氮气转化为机体所能利用的氮化物，于是科学家们将这些微生物称为之固氮微生物。固氮微生物一般分为两类：一类为在土壤中能独立生活的自生性固氮微生物，包括喜气性的自生性固氮菌、厌气性的固氮梭菌以及某些能固氮的蓝藻等。另一类为与植物营共生的共生性固氮微生物，包括与豆科植物共生的根瘤菌以及其他细菌、放射线菌等。由于这些固氮微生物的存在，能够使土壤中的氮含量增加，从而促进农作物的生长。科学家根据观察统计，地球上的微生物年固氮量相当于现今全世界氮肥厂年产量的3倍。这个数字对于我们来说，简直是太可观了。如果将微生物这种固氮方法应用到氮肥的制造上，那么完全可以关闭全世界2／3的氮肥厂。

关于微生物固氮的奥秘，科学家们已有了初步的认识，原来这些微生物体内有一种特殊的酶——固氮酶，尽管众多固氮微生物之间分态与形态上的差别很大，但是在固氮酶的组成上却有着极为相同之处：这些固氮酶都是由钼铁蛋白和铁蛋白组成的复合物，它们将氮分子转化成可利用的氨分子只消一瞬间，其工作效率比工业合成氨高出近千倍。但是这种固氮酶却十分惧怕氧气，只要一遇到氧，就立刻失去了活性，这与其他酶比较起来是较为特别的了。固氮酶在氧的环境中，既没有催化活性，也不能进行生物合成。这些固氮微生物也深知道这种不利的因素，于是它们有的利用高强度呼吸使固氮酶周围的氧迅速耗尽，为固氮创造一个无氧环境，有的将固氮酶包绕在细胞内，以防止氧气的接触。

对于固氮酶为何惧氧，科学家们也作了认真的研究，他们认为，氧可能从四个部位抑制固氮酶的生物活性，即电子受体部分、电子光化学传递部分、三磷酸腺苷水解部分和固氮酶与底物结合的中心部分。至于这些学说是否正确，我们目前还尚无法解答。并且微生物固氮过程对于我们来说也只是一个大概认识，其中的细节过程，我们还并没有完全探明，希望早日揭开这个秘密，将这种固氮的基因转移到农作物上，这样的话我们就无需那么多的氮肥厂了。这一目标能够实现么？目前还无法推测。

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太平区19692694392： 什么是固氮作用? - ？
谷晶乳果：[答案] 生物固氮作用(biological nitrogen fixation):生物固氮是指固氮微生物将大气中的氮还原成氨的过程.生物固氮只发生在少数的细菌和藻类中. 物固氮概括地说是指某些微生物和藻类通过其体内固氮酶系的作用将分子氮转变为氨的作用.因地壳含有极...

太平区19692694392： 急!什么是生物固氮? - ？
谷晶乳果： 氮是植物生长所必需的主要营养元素.在农业生产中,氮被视为衡量土壤肥力的一个重要指标,它是农作物获得长期稳定高产的基本条件.氮气占空气体积的80%,每平方米空气柱里就有8吨氮.然而对于绝大多数的生物来说,这些分子态氮是...

太平区19692694392： 什么叫固氮作用?什么意思? - ？
谷晶乳果：[答案] 生物固氮作用(biological nitrogen fixatio):大气中的氮被原还为氨的过程.生物固氮只发生在少数的细菌和藻类中. 估计全球每年生物固氮作用所固定的氮(N2)约达17500万吨,其中耕地土壤约有4400万吨,超过了每年施入土壤4000万吨肥料氮...

太平区19692694392： 将氮气固定为氨气的微生物是什么? - ？
谷晶乳果： ①根瘤菌属于共生固氮微生物,能将氮气合成为氨气,异养需氧型,在生态系统中属于消费者.②自生固氮菌,如圆褐固氮菌,也能将氮气合成为氨气,异养需氧型,在生态系统中属于分解者.既有是分解者的,还有消费者的!

太平区19692694392： 什么是固氮作用? - ？
谷晶乳果： 生物固氮作用(biological nitrogen fixation):生物固氮是指固氮微生物将大气中的氮还原成氨的过程.生物固氮只发生在少数的细菌和藻类中.物固氮概括地说是指某些微生物和藻类通过其体内固氮酶系的作用将分子氮转变为氨的作用. 因地壳含有极少的可溶性无机氮盐,所有生物几乎都需要依赖固氮生物固定大气中的氮而生存,因此生物固氮对维持自然界的氮循环起着极为重要的作用.对固氮生物的研究和利用能为农业开辟肥源,对维持和提高土壤肥力有很大意义. 固氮生物又叫做固氮微生物.

太平区19692694392： 生物固氮的实质是固氮微生物通过体内的?,将空气中的氮气还原成氨的过程. - ？
谷晶乳果：[答案] 本题考查生物固氮的基本概念.生物固氮是指固氮微生物将大气中的氮还原成氨的过程,固氮微生物包括共生固氮微生物和自生固氮微生物两种类型,在固氮酶的催化下,它们均能将大气中的分子态的N2转化为化合态的NH3. 固氮酶由含铁钼的钼铁蛋...

太平区19692694392： 生物固氮固的是什么氮 - ？
谷晶乳果： 把空气中的氮气转变为可以被植物利用的一些硝酸盐,氨盐

太平区19692694392： 固氮微生物:具有_____ - 作用的微生物,如______. - ？
谷晶乳果：[答案] 生物固氮是将大气中植物不能直接利用的氮气还原成氨气,再通过硝化细菌的硝化作用产生硝酸盐,被植物利用,从而促进了自然界的氮循环. 故答案为:固氮;根瘤菌.

太平区19692694392： 生物固氮是什么变成什么 - ？
谷晶乳果： 编辑词条 生物固氮(1)生物固氮的概念 生物固氮是指固氮微生物将大气中的氮气还原成氨的过程. 固氮微生物主要是指具有固氮功能的细菌,还包括有固氮功能的蓝藻和放线菌. (2)固氮微生物的类型 固氮生物都属于个体微小的原核生...

太平区19692694392： 固氮作用的三种途径分别是什么? ？
谷晶乳果： 地球上固氮作用有三种途径,即生 物固氮、非生物固氮和工业固氮.1.生物固氮生物固氮是指固氮微生物将大气中 的氮气还原成氨的过程.固氮生物可以 在特定条件下把氮气还原为氨,而且都 属于个体微小的原核生物.根据固氮生 物的固氮特点以及与植物的关系,可以 将它们分为自生固氮生物、共生固氮生 物和联合固氮生物三类.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.因此,生物固氮 也是最重要的固氮途径.2.非生物固氮非生物固氮是指通过闪电、宇宙射 线和火山活动等高能固氮.非生物固氮 的结果是形成氨或硝酸盐,随着雨水降