神奇的根瘤菌
2016-02-19戴凡祥
科学大众·小诺贝尔 2016年2期
戴凡祥
大家好,我叫根瘤菌,长期生活在泥土中,土壤是我的老家。当我还未住进大豆的幼苗时,我依靠土壤中的枯枝败叶,过着默默无闻的腐生生活。我还有许多兄弟姐妹,它们分别住在大豆、绿豆、花生、紫云英、苕子、田菁、苜蓿和三叶草植物中。
大家都知道,空气中含有丰富的氮气,约占空气成分的78%。可惜这些大量的氮气,农作物却不能直接加以吸收利用。而我有一种特殊的本领,能捕捉空气中的分子态氮,并将它们固定为氨态氮,为植物提供大量的氮肥。
我的搬家和大豆的主动迎接是分不开的。大豆的根毛分泌出一种特殊的蛋白质,专门招待我,并为我建造一个新家——根瘤。
每个根瘤都是一个微型的氮肥加工厂,而我就是工厂的工人,并且非常勤奋地工作,夜以继日地忙于把空气中的氮气收集起来,加工成氮肥当作贡品,源源不断地上贡给大豆。而大豆又把自己摄取到的养分和水分当作能量和原材料,不停地输送给我。我们就这样默契配合,互通有无,和平共处,直到大豆成熟,根瘤破裂,我又回到老家——土壤中,完成一个周期的使命。
豆科植物的氮肥加工厂比世界上任何一个氮肥加工厂的产量都多。地球上每年由我们固定空气中的氮而形成的氮肥,相当于硫酸铵这种氮肥2 648万吨。如果设计年产量为3 000吨的合成氮厂来生产这些氮肥,那得兴建88 266个。可以想象,我们每年为人类节省多少开支啊!
我希望人类能研制出一种万能的根瘤菌,抓起一把向田里一撒,所有植物都会长得很好。这一天,让我们拭目以待吧!