國內(nèi)外根瘤菌研究的文獻計量學分析

吳 曼，孟翠萍，梁海燕，楊麗玉，吳 琪，慈敦偉，鄭永美，李新國

（1青島科技大學化工學院/清潔化工過程山東省高校重點實驗室，山東青島 266042；2青島科技大學圖書館信息中心，山東青島 266042；3山東省花生研究所/國家花生工程技術研究中心，山東青島 266100；4山東省農(nóng)業(yè)科學院生物技術研究中心，濟南 250100）

0 引言

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展中，根瘤菌是一類普遍存在于土壤中的革蘭氏陰性桿菌[1-2]，可與豆科植物形成共生固氮體系，在提高農(nóng)作物產(chǎn)量的同時，不會對周圍生態(tài)環(huán)境帶來污染，該共生體系的固氮作用一直是眾多科研人員研究的熱點[3-4]。在生物固氮體系中，根瘤菌與豆科植物的共生體系占有重要位置，約占生物固氮總量的65%以上[5]。豆科作物與根瘤菌進行共生固氮作用所產(chǎn)生的氮素，一方面可以滿足自身對氮素的需求，另一方面還可將多余的氮素提供給與其間作或者輪作的作物，深入研究根瘤菌固氮體系對中國農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義[6-9]。

探究根瘤菌固氮研究現(xiàn)狀，分析存在問題及提出未來發(fā)展方向，可為豆科作物高效綠色優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)及產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效發(fā)展提供重要依據(jù)。筆者利用文獻計量學方法[10-14]，基于Web of Science核心合集和CNKI期刊數(shù)據(jù)庫，對國內(nèi)外根瘤菌固氮研究的文獻數(shù)量、國家、出版刊物及研究內(nèi)容等進行統(tǒng)計分析，并采用CiteSpace V可視化軟件進行研究熱點預測和分析，客觀呈現(xiàn)根瘤菌固氮的研究現(xiàn)狀，以期為相關研究人員及時掌握根瘤菌固氮的研究態(tài)勢提供數(shù)據(jù)參考。

1 數(shù)據(jù)來源與統(tǒng)計方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

以Web of Science數(shù)據(jù)庫核心合集和中國知網(wǎng)(CNKI)的學術期刊全文數(shù)據(jù)庫為文獻數(shù)據(jù)源，英文檢索式為“主題=(Rhizobia)AND主題=(Nodule nitrogen fixation)”，文獻類型為Article and Review；中文檢索式為“主題=（根瘤菌）并含主題=（根瘤固氮）”；選取1980—2020年根瘤菌研究的中英文文獻作為基礎數(shù)據(jù)，將 1980—2020年分為1980—1989、1990—1999、2000—2009、2010—2020年4個時間段進行檢索，檢索日期為2020年9月10日。經(jīng)過篩選，刪除與主題詞無關的文獻，最終得到英文文獻3530篇和中文文獻3848篇，以此作為分析樣本進行文獻統(tǒng)計和數(shù)據(jù)挖掘。

1.2 統(tǒng)計方法

利用引文網(wǎng)絡分析工具CiteSpace V進行文獻基礎數(shù)據(jù)挖掘和可視化分析[15]，繪制根瘤菌研究的知識圖譜，通過關鍵詞、主題詞等功能選擇分析國內(nèi)外根瘤菌研究的熱點和前沿。在進行關鍵詞共現(xiàn)分析之前，對關鍵詞進行聚類，使用LLR算法提取研究前沿術語，再對聚類詞進行Timeline分析。時間段為1980—2020年，時間切割設為1年，術語來源選取標題、摘要、關鍵字，節(jié)點類型為關鍵詞，閾值設置為top=50[16]。

2 文獻分析

2.1 根瘤菌固氮研究的進程分析

如圖1所示，1980—2020年近40年根瘤菌研究的中文期刊論文共發(fā)表3848篇，發(fā)文量隨時間變化較小，整體呈波浪上升趨勢，在2009—2014年間發(fā)文量較多。而WOS核心合集數(shù)據(jù)庫顯示，根瘤菌的英文文獻共3530篇，在1990年之前根瘤菌方面的研究文獻發(fā)表數(shù)量較少，從1990年開始發(fā)文量增多，并在1990—2010年呈穩(wěn)定趨勢，而從2010年之后發(fā)文數(shù)量又開始增多，2010—2020年發(fā)文量占40年間總發(fā)文量的42.38%。

圖1 1980—2020年國內(nèi)外根瘤菌固氮研究論文數(shù)量動態(tài)

2.2 根瘤菌固氮研究的發(fā)文機構(gòu)分析

CNKI數(shù)據(jù)庫結(jié)果顯示，近40年國內(nèi)發(fā)表20篇及以上根瘤菌研究文獻的科研單位有28個，包括18所高校和10所科研院所。發(fā)文量最多的科研機構(gòu)為中國農(nóng)業(yè)科學院土壤肥料研究所，發(fā)文138篇；發(fā)文量最多的高校為華中農(nóng)業(yè)大學，發(fā)文133篇。這些研究機構(gòu)主要集中在國內(nèi)農(nóng)業(yè)及學術力量雄厚的省份，如北京、江蘇、黑龍江、沈陽等?；趯I(yè)優(yōu)勢，農(nóng)業(yè)、農(nóng)林類研究機構(gòu)及高校是根瘤菌研究的活躍機構(gòu)，屬于國內(nèi)該領域發(fā)文的領軍團體。將1980—2020年劃分為4個10年期，發(fā)文量排名前10位的中國機構(gòu)如表1所示?？梢钥闯鲈?980—1989年間根瘤菌研究的科研機構(gòu)主要以科研院所為主，發(fā)文量排名前10位的研究機構(gòu)僅有3所為高校。但到2000—2009、2010—2020年間，發(fā)文量排名前10位的研究機構(gòu)僅有1所和2所來自科研院所。

表1 CNKI數(shù)據(jù)庫中根瘤菌研究發(fā)文量前10位的中國科研機構(gòu)隨時間分布

WOS數(shù)據(jù)庫結(jié)果顯示，國內(nèi)外共有1228個機構(gòu)發(fā)表了根瘤菌方面的研究文獻，分布較為廣泛。美國、法國和英國是在該研究領域發(fā)文量和被引頻次最多的3個國家。如表2所示，發(fā)文量超過50篇的機構(gòu)有20個，其中發(fā)文量前20位的機構(gòu)中，有9所來自法國、5所為美國科研機構(gòu)，來自中國的科研機構(gòu)僅有1所。

表2 WOS數(shù)據(jù)庫中根瘤菌研究發(fā)文量前20位的科研機構(gòu)

續(xù)表2

2.3 根瘤菌固氮研究的文獻來源

對根瘤菌固氮研究領域發(fā)文量和被引頻次的期刊分析，可以幫助研究學者快速把握該領域研究的核心期刊，以作為科研成果查找、收集及論文投稿期刊選擇的重要參考。在WOS數(shù)據(jù)庫中，根瘤菌固氮方面的研究文獻共發(fā)表在517個國際期刊上，發(fā)文數(shù)量前10位的期刊如表3所示。載文量多于1篇的期刊有90種，累計載文量2179篇，占總文獻的61.7%。發(fā)文量前20位的期刊中，來自美國的有8種、荷蘭有4種、德國和英國各有3種。發(fā)文量前3位的期刊分別為《Plant and Soil》（179 篇）、《Molecular Plant-Microbe Interactions》（166篇）和《Journal of Bacteriology》（93篇），這些也是該領域被引頻次最高的前3位期刊，其中，《Molecular Plant-Microbe Interactions》發(fā)文的被引頻次最高為5800次。這些在根瘤菌固氮方面的高發(fā)文量期刊亦為該研究領域的潛在投稿期刊，同時這些也是根瘤菌固氮方面影響力相對較大的期刊。另外，《Nature》雖然發(fā)文量只有4篇，但其被引頻次為935次，這一方面與其發(fā)文時間較早有關，另一方面也與期刊的高影響力有關。

表3 WOS數(shù)據(jù)庫中根瘤菌研究發(fā)文量前10位的期刊

CNKI數(shù)據(jù)庫中在根瘤菌研究方面發(fā)文量最多的前3位期刊分別為《中國農(nóng)業(yè)科學》（68篇）、《華中農(nóng)業(yè)大學學報》（63篇）和《草業(yè)科學》（36篇），如表4所示。發(fā)文量超過10篇的期刊有13種。對比研究這些期刊可知，對根瘤菌方面的研究文獻主要發(fā)表在農(nóng)業(yè)類的專業(yè)學術期刊中。就論文被引頻次來看，被引頻次最高為288次，為陳文新等[14]2004年的一篇研究成果《根瘤菌-豆科植物共生多樣性與地理環(huán)境的關系》。

表4 WOS數(shù)據(jù)庫中根瘤菌研究發(fā)文量前10位的期刊

2.4 國內(nèi)外根瘤菌固氮研究熱點

2.4.1 國內(nèi)根瘤菌固氮研究熱點網(wǎng)絡圖譜特征 近40年國內(nèi)發(fā)表根瘤菌固氮研究相關的文獻共檢索到3848 篇 ，1980—1989、1990—1999、2000—2009、2010—2020年4個10年期發(fā)文量分別占總發(fā)文量的22.7%、21.2%、24.8%和31.2%，顯示出近40年國內(nèi)研究學者對該研究領域的持續(xù)關注。關鍵詞是論文研究的核心詞匯和主題概念，利用CiteSpace軟件生成的知識圖譜可以較好地反映關鍵詞在文獻中出現(xiàn)的頻次和關鍵詞間的關聯(lián)，在一定程度上體現(xiàn)根瘤菌固氮研究的主要重點和熱點領域。分不同時間段，對過去40年間國內(nèi)根瘤菌固氮方面的研究文獻進行關鍵詞共現(xiàn)和聚類分析，獲得高頻關鍵詞如表5所示。一般認為，關鍵詞出現(xiàn)頻次高、中心性強的為研究熱點[16]。根瘤菌作為本研究的主題詞，具有最高的關鍵詞出現(xiàn)頻次，1980—2020年間排名前10位的關鍵詞分別為大豆、共生固氮、紫花苜蓿、產(chǎn)量、生物固氮、大豆根瘤菌、固氮能力、固氮酶、花生等，這些也是國內(nèi)根瘤菌固氮方面的關注熱點和主要內(nèi)容。這些研究熱點形成了以#0大豆、#1大豆根瘤菌、#2固氮酶、#3沙打旺、#4鼓粒期等為標簽，相互作用，緊密關聯(lián)的聚類，這些聚類標識了該研究領域的知識基礎結(jié)構(gòu)。在1980—2020年的近40年間出現(xiàn)頻次排名前20位的關鍵詞中除“花生”初現(xiàn)年為1991年，“豆科植物”初現(xiàn)年為1994年外，其他關鍵詞的初現(xiàn)年均為1980—1990年，表明對根瘤菌固氮的研究內(nèi)容和研究熱點還是較為固定，主要集中在大豆、花生、苜蓿等根瘤菌固氮植物的基因遺傳、生理期、高產(chǎn)栽培等的固氮機理、固氮能力提升及栽培技術等方面。

表5 國內(nèi)根瘤菌固氮研究不同年限前10位高頻關鍵詞

將1980—2020年劃分為4個10年期，CNKI數(shù)據(jù)庫中根瘤菌固氮國內(nèi)文獻關鍵詞聚類圖如圖2所示。1980—2020年間4個10年期所發(fā)表文獻中出現(xiàn)頻次排名前10位的關鍵詞較為穩(wěn)定，主要為根瘤菌、固氮酶、共生固氮、固氮活性、大豆根瘤菌、生物固氮、固氮作用、增產(chǎn)作用、根瘤菌劑、根瘤菌接種等。1980—1989年文獻中的關鍵詞形成了以#0固氮作用、#1共生固氮、#2根瘤菌劑、#3增產(chǎn)效果、#4快生型大豆根瘤菌、#5作物吸收、#6土壤養(yǎng)分、#7有效分枝、#9穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)、#10根瘤內(nèi)生菌等為標簽，相互作用、緊密關聯(lián)的10個大聚類。1990—1999年根瘤菌固氮研究文獻中的關鍵詞形成了以#0高產(chǎn)栽培技術、#1結(jié)瘤基因、#2固氮量、#3花生、#4大豆根瘤菌、#5固氮酶活性、#7生態(tài)學研究、#8數(shù)值分類等為標簽，相互作用、緊密關聯(lián)的8個聚類。2000—2009年的文獻關鍵詞形成了以#0 DNA-DNA雜交、#1結(jié)瘤、#2合理密植、#3固氮菌劑、#4AM真菌、#5篩選、#6數(shù)值分類、#7根瘤、#8 RAPD、#9脈沖場電泳、#12紅壤性水稻土、#13篩選等為標簽，相互作用、緊密關聯(lián)的聚類。2010—2020年則形成了以#0結(jié)莢期、#1紫花苜蓿、#2遺傳多樣性、#3共生固氮、#4大豆、#5蠶豆、#6小g蛋白、#7化肥用量、#8高通量測序、#9固氮、#10多樣性、#11酸性土壤等為標簽，相互作用、緊密關聯(lián)的12個聚類。

圖2 1980—2020年4個10年期CNKI數(shù)據(jù)庫中根瘤菌固氮國際文獻關鍵詞聚類圖

在2000—2009年，隨著基因工程及DNA重組技術的發(fā)展，對極端環(huán)境下根瘤菌工程菌株的研發(fā)應用、基因微觀水平的機理探討受到學者的廣泛關注，以“DNA-DNA雜交”為標簽，防沙治沙、生物型種衣劑、共生固氮體系、耐堿、固氮活性、胞外多糖(EPS)、16S rDNA序列、菌劑等的關鍵詞聚類成為最大的聚類群。在近40年根瘤菌固氮研究文獻中關鍵詞出現(xiàn)頻次中，初現(xiàn)年在2010—2019年間且排名前10位的關鍵詞分別為需肥特點、大豆苗期、技術、無公害、土壤微生物、大豆食心蟲、氮肥、大豆種植、栽培、田間管理。隨著人們對食品安全的重視，對無公害綠色食品的研究熱度進一步提升。

2.4.2 國際根瘤菌固氮研究熱點網(wǎng)絡圖譜特征 近40年國際發(fā)表根瘤菌固氮研究相關的文獻共檢索到3530 篇 ，1980—1989、1990—1999、2000—2009、2010—2020年4個10年期發(fā)文量分別占總發(fā)文量的0.57%、28.8%、28.3%和42.4%，顯示出近40年全球研究學者對該研究領域關注程度的持續(xù)升溫。由于1980—1989年論文數(shù)量較少，分不同時間段對1990—2020年間國際根瘤菌固氮方面的研究文獻進行關鍵詞共現(xiàn)和聚類分析，獲得高頻關鍵詞如表6所示?！癗itrogen Fixation”作為本研究的主題詞，具有最高的關鍵詞出現(xiàn)頻次，1990—2020年間排名前10位的關鍵詞分別為nitrogen fixation、nodulation、rhizobium、root nodule、legume、symbiosis、rhizobia、nodule、strain、Bradyrhizobium japonicum等，這些也是國際根瘤菌固氮方面的關注熱點和主要內(nèi)容。這些研究熱點形成了以 #0 crop rotation、#1Escherichia coli、#2Lotus japonicus、#3 mlsa、#4 nodule、#5 alphaproteobacteria、#6 soil microorganism、#7 insect tolerance等為標簽，相互作用，緊密關聯(lián)的聚類，這些聚類標識了該研究領域的知識基礎結(jié)構(gòu)。在1990—2020的近30年間出現(xiàn)頻次排名前20位的關鍵詞初現(xiàn)年均為1990—1989年，表明國內(nèi)外對根瘤菌固氮的研究內(nèi)容和研究熱點還是較為固定，主要集中在大豆、花生、苜蓿等根瘤菌固氮植物的基因遺傳、生理期、高產(chǎn)栽培等的固氮機理、固氮能力提升及栽培技術等方面。

表6 國際根瘤菌固氮研究不同年限前10位高頻關鍵詞

根據(jù)圖3的聚類視圖，在1990—1999年發(fā)表根瘤菌固氮研究文獻中出現(xiàn)頻次排名前10位的關鍵詞分別 為 nitrogen fixation、nodulation、rhizobium、root nodule、symbiosis、legume、nodule、Bradyrhizobium japonicum、growth、strain，這些關鍵詞形成了以#0 inoculation、#1 form ineffective nodule、#2 frankia、#3 pea、#4 nitrate reductase、#5 stem nodule、#6 root-nodule bacteria等為標簽，相互作用、緊密關聯(lián)的7個聚類，顯示對根瘤菌基因及遺傳表達的探究成為研究熱點。在2000—2009年發(fā)表根瘤菌固氮研究文獻中出現(xiàn)頻次排名前10位的關鍵詞分別為nitrogen fixation、nodulation、rhizobium、symbiosis、legume、root nodule、rhizobia、strain、nodule、Bradyrhizobium japonicum，這些關鍵詞形成了以#0Escherichia coli、#1 pisum sativum、#2 population、#3 senescence、#4 frankia、#5 calcium、#6 alphaproteobacteria、#7 N contents等為標簽，相互作用、緊密關聯(lián)的8個聚類。在2010—2020年發(fā)表根瘤菌固氮研究文獻中出現(xiàn)頻次排名前10位的關鍵詞分別 為 nitrogen fixation、nodulation、rhizobia、legume、root nodule、symbiosis、rhizobium、medicago truncatula、nodule、biological nitrogen fixation，這些關鍵詞形成了以 #0Lotus japonicus、#1 plant growth promotion、#2 bradyrhizobium、#3 soybean、#4 partner choice、#5 rootnodule bacteria等為標簽，相互作用、緊密關聯(lián)的6個聚類。在近30年根瘤菌固氮研究文獻中關鍵詞出現(xiàn)頻次中，初現(xiàn)年在2000—2009年間且排名前10位的關鍵詞分別為Lotus japonicus、stress、arabidopsis、saltstress、nitric oxide、genome、Phaseolus vulgarisL.、mutualism、rhizosphere，顯示作物與豆科植物聯(lián)合耕作，及對根基微環(huán)境的研究熱度進一步提升。初現(xiàn)年在2010—2020年間且排名前10位的關鍵詞分別為root-nodule bacteria、alphaproteobacteria、multilocus sequence analysis、drought、Burkholderia phymatum、region、annotation、co-inoculation、symbiotic efficiency，顯示對干旱等極端環(huán)境下根瘤菌的基因及宏觀研究熱度進一步提升。

圖3 1990—2020年3個10年期WOS數(shù)據(jù)庫中根瘤菌固氮國際文獻關鍵詞聚類圖

3 結(jié)論與討論

筆者以Web of Science核心合集和CNKI期刊數(shù)據(jù)庫為基礎數(shù)據(jù)來源，基于文獻計量學及CiteSpace V分析，對根瘤菌固氮研究的年代分布、出版刊物、研究內(nèi)容及熱點等做了全面的比較分析。研究結(jié)果顯示，1980—2020年根瘤菌固氮方面的研究較為穩(wěn)定，與此相匹配的根瘤菌固氮研究論文數(shù)量也呈波動上升趨勢。中國發(fā)文機構(gòu)中占半數(shù)的為農(nóng)業(yè)及農(nóng)林類高校和科研單位，主要集中在中國農(nóng)業(yè)及學術力量雄厚的省份，如北京、江蘇等，而國際合作是提高科研成果產(chǎn)出水平的有效途徑。

基于WOS和CNKI數(shù)據(jù)庫所收錄研究文獻分析，根瘤菌固氮對減少工業(yè)氮肥的生產(chǎn)及施用，建立氮素生態(tài)平衡和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展發(fā)揮著重要作用[17]。根瘤菌固氮效率與根瘤菌菌株、豆科植物種類和土壤生境的關系已取得重要研究進展[18-22]，提高根瘤菌固氮效率依然是當前和今后的研究熱點。結(jié)合對研究文獻關鍵詞的分析結(jié)果，對根瘤菌固氮的研究主要有：（1）施肥對根瘤菌固氮的影響。豆科植物可與根瘤菌形成共生固氮體系，利用大氣中的氮氣作為氮源，部分替代氮肥，生產(chǎn)中仍需要施用一定的氮肥，若氮肥施用過量，則不利于根瘤菌的侵染結(jié)瘤，降低根瘤菌固氮效率，因此適時適量施用氮肥，可較好地促進豆科植物根瘤菌固氮潛力的發(fā)揮，提高根瘤菌固氮能力及促進植物的生產(chǎn)[23-28]。配合施用適量的有機肥和微肥，不僅可以促進根瘤菌的生長繁殖，改變菌體形態(tài)及表面結(jié)構(gòu)，減弱宿主植物的防御反應，促進根瘤菌的侵染以及運移和定殖，還可以提供根瘤菌固氮反應過程中所需重要物質(zhì)成分，有效提高根瘤菌固氮效率[29-35]。（2）根瘤菌接種效應。根瘤菌和宿主之間存在專一性，一種根瘤菌只能侵染一種或幾種豆科植物并生成根瘤，不能成功侵染其他豆科植物。根瘤菌種質(zhì)資源豐富，但是與指定豆科植物匹配優(yōu)良的根瘤菌較少，篩選出優(yōu)良高效根瘤菌是接種根瘤菌的重要前提工作。接種高效根瘤菌劑（株），可以顯著增加根瘤數(shù)量和質(zhì)量，提高根瘤內(nèi)豆血紅蛋白含量和固氮酶活性，增強根瘤菌固氮能力[36-42]。（3）豆科植物與禾本科植物間套作對根瘤固氮的影響機理。間套作系統(tǒng)內(nèi)植物通過根系分泌物質(zhì)及物理接觸對土壤生境做出化感應答，根系形態(tài)性狀及對營養(yǎng)元素的吸收利用發(fā)生改變。禾本科植物對氮素營養(yǎng)的高量需求可以緩解豆科植物根瘤的“氮阻遏”作用，增強根瘤菌侵染結(jié)瘤能力，增加根瘤數(shù)量[43-45]。間套作中鐵高效的植物如玉米、大麥、高粱等分泌的麥根酸通過間作可以改善豆科植物（如花生和大豆）的鐵營養(yǎng)，滿足根瘤菌固氮酶、豆血紅蛋白及鐵氧還蛋白對鐵元素的需求，增強根瘤菌固氮酶活性，進而提高根瘤菌固氮能力[46-51]。

現(xiàn)階段，國內(nèi)外在根瘤菌固氮研究方面取得了一定程度的進展，但仍需進一步完善，可從以下方面展開：（1）加強基礎理論研究。開展根瘤菌與豆科植物共生固氮的信號傳遞及相互作用的分子機理研究，構(gòu)建根瘤菌基因圖譜，有針對性地進行根瘤菌的遺傳改造，培育高效固氮的根瘤菌菌株，擴大根瘤菌宿主范圍和提高根瘤菌固氮效率。（2）篩選和培育根瘤菌高效固氮植物品種。國內(nèi)豆科植物上千種，不同豆科植物間及同種豆科植物不同基因型間根瘤菌固氮能力存在顯著遺傳變異性，可以從現(xiàn)有的豆科植物種質(zhì)中選擇和培育根瘤菌高效固氮優(yōu)良品系。（3）加強根瘤菌劑的接種應用。根瘤菌劑接種技術不穩(wěn)定和根瘤菌劑固化工序較為繁瑣，國內(nèi)豆科植物根瘤菌劑接種面積微不足道。優(yōu)化和創(chuàng)新根瘤菌劑接種技術，選用適宜的載體將根瘤菌劑接種于土壤中，不僅減少土壤生境對根瘤菌常規(guī)繁殖的影響，增加土壤中根瘤菌數(shù)量，而且可以促進整個根系部位的根瘤菌侵染結(jié)瘤和提高根瘤菌固氮潛力。（4）優(yōu)化施肥技術，按需供肥。氮肥對根瘤菌固氮的影響首當其沖，在根瘤形成初期，需要低水平的氮素營養(yǎng)啟動根瘤菌固氮，若氮水平過高，則容易抑制根瘤菌的侵染結(jié)瘤。根據(jù)豆科植物需氮特性，合理施用緩/控釋氮肥或施用追肥，既可以滿足豆科植物對氮素的需求，還能夠避免根瘤菌固氮前期因氮營養(yǎng)水平過高對固氮作用帶來的不利影響。根據(jù)豆科植物土壤質(zhì)量，可適當增施有機肥和補施微肥，有機肥可以有效提高土壤生境中根瘤菌數(shù)量，微肥鉬和鐵是根瘤菌固氮酶和類菌體中豆血紅蛋白和鐵氧還蛋白等物質(zhì)的重要成分，可以有效提高根瘤菌固氮效率，減輕和緩解豆科植物對工業(yè)氮肥的依賴，實現(xiàn)綠色生態(tài)農(nóng)業(yè)。