一、豆科植物的根部為什么會長小瘤子？

在土壤中有一類根瘤菌，它們體內存在著有生物活性的固氮酶，能將大氣中的氮氣還原成植物可以直接利用的氨，植物學家將這個過程稱為生物固氮作用。由于土壤中的根瘤菌侵入豆科植物的根部細胞后，引起根部細胞強烈分裂和生長，從而在根部形成一個個“小瘤子”。

每個人都希望自己有個健康的身體，其實對于植物來說，農民伯伯們又何嘗不是這樣希望的呢？你們注意到沒有有些豆科植物的根部會長小瘤子，莫非他們也像人一樣患有什么疑難雜癥，其中的原因是什么呢？

如果要保證植物正常生長，三大營養(yǎng)元素氮、磷、鉀是不可缺少的。尤其是氮元素，對作物生長起著非常重要的作用。它是植物體內氨基酸的組成部分，氨基酸是構成蛋白質的成分，也是植物進行光合作用起決定作用的葉綠素的組成部分。

眾所周知，在我們周圍的空氣中，幾乎含有70%以上的氮氣。這樣大量的氮完全能滿足植物生長的需要，可惜，絕大多數植物無法直接吸收空氣中的氮氣，只能依靠施氮肥才能保證作物的生長和發(fā)育之需。但有一類豆科植物卻與眾不同，可以直接利用空氣中的氮。

我們很熟悉的黃豆、豌豆、蠶豆、扁豆等，都屬于豆科植物的果實或種子。為什么豆科植物能夠利用空氣中的氮呢？原來，在土壤中有一類根瘤菌，它們體內存在著有生物活性的固氮酶，能將大氣中的氮氣還原成植物可以直接利用的氨，植物學家將這個過程稱為生物固氮作用。由于土壤中的根瘤菌侵入豆科植物的根部細胞后，引起根部細胞強烈分裂和生長，從而在根部形成一個個“小瘤子”。當豆科植物和根瘤菌之間的共生關系建立后，植物供給根瘤菌生存所需要的礦質營養(yǎng)和能源，而根瘤菌能固定住大氣中的游離氮氣，為植物生長提供所需的氮元素，這是一種相互依賴的雙贏關系。

其實，土壤中還有很多具有固氮作用的微生物，根據它們的習性通常分為兩類：一類是在土壤中能獨立生活的自生性固氮微生物；另一類是需要與植物共生的共生性固氮微生物，如與豆科植物共生的根瘤菌。

在實際的農業(yè)生產過程中，為使豆科植物多生小瘤子，可用根瘤菌制成的菌肥拌種。有時候為了提高作物產量，還可以將豆科作物與其他莊稼作物輪作，因為種過豆科植物后，土壤中可直接被其他植物利用的氮素會有所增加。值得注意的是，一種豆科植物通常只能與一種或少數幾種相應的根瘤菌系共生，如豌豆根瘤內的根瘤菌只能在豌豆、蠶豆等根部形成根瘤，大豆只能從大豆根瘤中的根瘤菌形成根瘤。

生物固氮是一個重要的生命活動現(xiàn)象，它能在常溫常壓下完成固氮過程。因此，科學家都非常注重研究這一現(xiàn)象和機理，希望有一天能夠人工模擬這一過程制造氮肥，使非豆科植物也能參與共生固氮。

二、農業(yè)生產中的“二圃式”和“三圃式”是什么意思？

二圃式輪作是指一年麥類、一年休閑的種植方式

三圃式輪作是指把地分為3區(qū)，每區(qū)按照冬谷類→春谷類→休閑的順序輪換，3 區(qū)中每年有1區(qū)休閑、2區(qū)種冬、春谷類。

三、從化肥和有機肥料的特點方面談兩者在農業(yè)生產中的作用和地位

①選用抗性作物品種，利用間套作技術，保持基因和生物多樣性，創(chuàng)造有利于天敵繁殖不利于害蟲生長的環(huán)境。 ②禁止使用轉基因產物及技術。 ③建立包括豆科植物在內的作物輪作體系，利用秸稈還田，施用綠肥和動物糞便等措施培肥土壤保持養(yǎng)分循環(huán)，保持農業(yè)的可持續(xù)性。 ④采取物理的和生物的措施防治病蟲草害，將對環(huán)境和食品安全的影響降到最低。 ⑤采用合理的耕種措施，保護環(huán)境防止水土流失。

四、簡述土壤有機質在農業(yè)生產上的作用

1. 是土壤養(yǎng)分的主要來源。有機質中含有作物生長所需的各 種養(yǎng) 分，可以直接或簡接地為作物生長提供氮、磷、鉀、鈣、鎂、硫和各種微量元素。特別是土壤中的氮，有95%以上氮素是以有機狀態(tài)存在于土壤中的。因為土壤礦物質一般不含氮素，除施入的氮肥外，土壤氮素的主要來源就是有機質分解后提供的。土壤有機質分解所產生的二氧化碳，可以供給綠色植物進行光合作用的需要。此外，有機質也是土壤中磷、硫、鈣、鎂以及微量元素的重要來源。

2. 促進作物的生長發(fā)育。有機質中的胡敏酸，可以增強植物呼吸，提高 細胞膜的滲透性 ，增強對營養(yǎng)物質的吸收，同時有機質中的維生素和一些激素能促進植物的生長發(fā)育。

3. 提高土壤的保肥能力和緩沖性能。土壤有機質中的有機膠體，帶有大量負電荷，具有強大的吸附能力，能吸附大量的陽離子和水分，其陽 離子交換 量和吸水率比黏粒要大幾倍、甚至幾十倍，所以它能提高土壤保肥蓄水的能力，同時也能提高土壤對酸堿的緩沖性。

4. 促進土壤微生物的活動。

5. 提高土壤養(yǎng)分性。有機質中腐殖質具有絡合作用，有助于消除 土壤的污染 。對低產田來說，通過增加有機質含量可以培肥土壤，提高地力水平。對高產田來說，由于有機質不斷分解，也需要不斷補充有機質。腐殖質能和磷、鐵、鋁離子形成絡合物或螯合物，避免難溶性磷酸鹽的沉淀，提高有效養(yǎng)分的數量。

五、植物保護在農業(yè)生產中的作用

植物保護在農業(yè)生產中的作用：

一是保障農業(yè)生產安全；

二是防災減災；

三是有效控制病蟲草鼠害；

四是增產增收。