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<b> [[固氮作用]]</b>(nitrogen fixation) 是[[分子]]态氮被还原成氨和其他含氮化合物的过程。自然界氮(N2)的固定有两种方式:一种是非[[生物固氮]],即通过闪电、高温放电等固氮,这样形成的氮化物很少;二是生物固氮,即分子态氮在生物体内还原为氨的过程。大气中90%以上的分子态氮都是通过固氮微生物的作用被还原为氨的。 ==生物固氮== 生物固氮是固氮微生物的一种特殊的[[生理]]功能,已知具固氮作用的微生物约近50个属,包括[[细菌]]、[[放线菌]]和蓝细菌(即蓝藻),它们的生活方式、固氮作用类型有较大区别,但细胞内都具有[[固氮酶]]。不同固氮微生物的固氮酶均由[[钼]][[铁蛋白]]和铁蛋白组成。固氮酶必须在[[厌氧条件]]下,即在低的[[氧化还原]]条件下才能[[催化]]反应。固氮作用过程十分复杂,目前还不完全清楚。各种固氮微生物进行固氮作用的总反应可用以下简式表示:{{百科小图片|bkahs.jpg|}}根据固氮微生物与[[高等植物]]的关系,可分为自生[[固氮菌]]、[[共生固氮]]菌以及联合固氮菌。其所进行的固氮作用分别称为自生固氮,共生固氮或联合固氮。 ===自生固氮菌=== 自生固氮菌(Azotobacteria)是自由生活在土壤或水域中,能独立进行固氮作用的某些细菌。以分子态氮为氮素营养,将其还原为NH3,再合成[[氨基酸]]、[[蛋白质]]。包括好氧性细菌,如固氮菌属、固氮[[螺菌]]属以及少数自养菌;[[兼性厌氧菌]],如克雷伯氏菌属;[[厌氧菌]],如梭状芽孢杆菌属的一些种。还有光合细菌如红螺菌属、绿菌属以及蓝细菌(蓝藻),如鱼腥藻属、念珠藻属等。 ===共生固氮菌=== 共生固氮菌在与植物[[共生]]的情况下才能固氮或才能有效地固氮,固氮产物氨可直接为共生体提供氮源。共生固氮效率比自生固氮体系高数十倍。主要有[[根瘤菌]]属(Rhizobium)的细菌与[[豆科植物]]共生形成的[[根瘤]]共生体,弗氏菌属(Frankia)与非豆科植物共生形成的根瘤共生体;某些蓝细菌与植物共生形成的共生体,如念珠藻或鱼腥藻与裸子植物苏铁共生形成苏铁共生体,红萍与鱼腥藻形成的红萍共生体等。在实验条件下培养自生固氮菌,[[培养基]]中只需加入碳源(如[[蔗糖]]、[[葡萄糖]])和少量无机盐,不需加入氮源,固氮菌可直接利用空气中的氮(N2)作为氮素营养;如培养根瘤菌,则需加入氮素营养,因为根瘤菌等共生固氮菌,只有与相应的植物共生时,才能利用分子态氮(N2)进行固氮作用。 ===联合固氮=== 近年在上述两个类型之间又提出一个中间类型,称为联合固氮。即有的固氮菌生活在某些植物根的粘质鞘套内或[[皮层]][[细胞]]间,不形成根瘤,但有较强的[[专一性]],如雀稗固氮菌与点状雀稗联合,生活在雀稗根的粘质鞘套内,固氮量可达15~93千克/公顷.年。其他如生活在水稻、[[甘蔗]]及许多热带牧草的[[根际]]的微生物,由于与这些植物[[根系]]联合,因而都有很强的固氮作用。 [[分类:生物学]]
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