文／露

台灣中南部鄉間，每到了花生採收的季節，一叢叢依附在根部的串串花生，是農人最大的成就感。仔細觀察：花生根部怎麼長了一顆顆的瘤呀？是突變還是發育不良的花生呢？其實這是自然界一個「根與菌」巧妙的合作現象喔！

固氮反應 形成根瘤



豆科植物即使在貧瘠的土地上，也能抓取養分！豆科植物的種類繁多，包含野外常見的合歡樹、葛藤、三葉草、含羞草……及黃豆、黑豆、豇豆、樹豆等農作物，而花生則是「固氮」現象中比較容易觀察的農作物。固氮就是將氮（N2）還原成氨（NH3）這種必需營養素，儲存並供植物吸收。當豆科植物養分短缺時，根部便會分泌釋放多種化學物質，諸如類黃酮、異黃酮……等，吸引一種屬於桿狀細菌的革蘭氏菌前來依附，並且產生「固氮酵素」。

會有根瘤菌（Rhizobium）這個稱呼是其來有自的！原來是此種固氮酵素在有氧的環境裡，活性會瞬間減弱（只要接觸氧氣5分鐘，活性變減少100倍！）因此，植物的根部便長出一顆顆的「根瘤」來包覆根瘤菌，隔絕氧氣，讓它們順利在裡頭工作，產生養分來供給植物。相對的，植物的根部則會分泌多種醣類、維生素、有機化合物來回饋給細菌。這種特別的互助合作，讓兩者都頭好壯壯，也讓貧瘠土壤慢慢恢復肥沃生機！

與菌共生 合作互利



怎麼判斷耕作的土地肥分富不富呢？花生成熟採收後，觀察觀察它們的根部吧！根部長出的根瘤數量多的話，表示植物長出許多根瘤菌的保護球，也代表它們有養分的需求囉！它們會根據自己的需要，透過細胞分裂素的分泌來調整根瘤的數量。比起人為的介入、施肥，不如讓植物自立自強、與菌共生，這樣或許才不破壞原本屬於它們的地底微生態喔！