微生物自生或与植物共生,将大气中的分子态氮转化为农作物可吸收氨的过程,称为生物固氮。生物固氮是在极其温和的常温、常压条件下进行的生物化学反应,不需要化肥生产中的高温、高压和催化剂等条件。因此,生物固氮是、干净、效率的施肥过程。
施用此类肥料能在土壤中和许多作物根部固定空气中的氮气,为作物提供氮素营养,又能分泌激素刺激作物生长,菌种主要有自生固氮菌、联合固氮菌等。
在无氮培养、温度18~40℃时,菌株均能生长且有固氮酶活性,其适生长及固氮的温度为26~37℃;在偏酸(pH值5.0)和偏碱(pH值8.0)的条件下,菌株均能保持较强的生长势和较高的固氮酶活性,并能通过调节自身代谢适应环境的酸、碱变化,使培养液趋近中性;培养液中NaCl浓度在0.2.5g.L-1、(NH4)2SO4浓度在0.05~0.50g.L-1时,菌株均能保持旺盛生长且有较高的固氮酶活性。
固氮菌-发展固氮菌1901年,M.W.拜耶林克首先发现并描述了这类细菌,他定名的有2个种:一是褐色固氮菌,常生存于中性或碱性土壤中;一是活泼固氮菌,常生存于水中。后来,各国学者相继分离出许多不同的菌株。1938年,C.H.维诺格拉茨基将生产孢囊的菌株(以褐色固氮菌为代表)归属于固氮菌属,将不产生孢囊的菌株(以活泼固氮菌为代表)归属于氮单孢菌属。1950年,H.G.德克斯提出建立拜耶林克氏菌属,其主要特征是细胞两端有折光性颗粒(类脂质)。1960年,H.L.延森等提出建立德克斯氏菌属,包括生长在热带酸性土壤中的种类。