淺談根瘤菌

自然界中的氮元素是植物生長很重要的一個元素，雖說大氣中含有高濃度的氮氣，但植物並無法直接利用，植物可以利用的氮必須是銨鹽（Ammonium）或是硝酸鹽（Nitrate）。可惜的是植物並無法進行氮循環中的『固氮作用』，所以必須依賴其他的方式或生物來進行固氮作用，要將氮氣固定下來有很多種方式，閃電、少數特定細菌或是藍綠藻都可以辦到。

一般施用化學合成的氮肥後，這些氮會快速的在土壤中被細菌轉換成硝酸鹽離子，但帶負電的硝酸鹽離子並無法與同帶負電的土壤粒子長期相處，因此沒有被植物所吸收的硝酸鹽很容易被雨水沖刷流失進到大自然裡面破壞環境。（就算是有機肥料施肥過量依然會有相同的問題，甚至更嚴重）

有些植物經過演化懂得與微生物合作進行固氮作用，例如豆科植物就學習了與土壤中的根瘤菌共生來擷取大氣中的氮。這是一個十分奇妙的過程，所有的生命在演化過程中都必須將自己的利益發揮到最大，因此這樣的共生現象必然存在著雙方相互得利的現象。



不知道當初是根瘤菌先找上豆科植物或是豆科植物先去誘拐根瘤菌，經過千萬年的演化根瘤菌懂得刺激根部皮層與中柱鞘的某些細胞，引發這些細胞快速的生長膨大而產生根瘤，根瘤菌於是把這個地方當成自己的家，進而吸收植物從光合作用產生的碳水化合物或是土壤中的礦物質。

站在殘酷的大自然競爭之下，豆科植物這樣被寄生吸收養分，理論上會使得這類植物缺乏競爭力，不過事實上豆科植物卻演化的十分強勢。這是為甚麼呢？原因很簡單，豆科植物跟根瘤菌簽訂了一個契約，他讓根瘤菌當個肆無忌憚的房客，代價就是根瘤菌必須幫豆科植物進行一件他本身無法進行的事情，對～就是固氮作用。

根瘤菌在土壤之中可以存活到10年之久，但是根瘤菌對於陽光直射的抵抗力很弱，因此過度翻土曝曬太陽的田地也會使得根瘤菌的死亡。根瘤菌喜愛的發育土溫為攝氏20度～28度，超過30度將無法刺激作物形成根瘤，但強壯的根瘤菌在攝氏0度以下依然可以存活。他喜歡潮濕的土壤但需要空氣流通，太過潮濕的積水環境並不利於根瘤菌的生存。

豆科作物與根瘤菌具有專一性的喜好，因此根據寄生作物的不同可以將根瘤菌分成七大群

1.第一群（苜蓿群）：苜蓿、葫蘆巴
2.第二群（三葉草群）：三葉草
3.第三群第（豇豆群）：相思樹屬植物、豇豆、花生、紅豆、綠豆
4.第四群（豌豆與野豌豆群）：豌豆、苕子、蠶豆
5.第五群（大豆群）：所有品種大豆
6.第六群（菜豆群）：菜豆、紅花菜豆
7.第七群（羽扇豆群）：魯冰、塞納豆

一般來說根瘤菌並不喜歡太酸的土壤，但過度肥沃的土壤本身就會偏酸性，因此豆科植物並不適合一直在同一塊土地上施作，以七大群來看第七群羽扇豆群耐酸度最強，其次是大豆群與豌豆群，三葉草群最為不耐酸，根據耕作地不同的屬性可以選擇適合的豆科作物來固氮。

這樣一場精打細算的交易十分的神奇，不同生物種之間透過互相的幫助竟然一起快樂的生存下去，大自然的奇妙過程真的令人感動。下次要撒下肥料之前，或許可以想想來給地底下的根瘤菌一個溫暖的家歐，或許跟隨著自然的腳步會給你更甜美的收成呢。