1886年，德國學(xué)者赫爾利格爾和惠爾法斯用砂培試驗(yàn)證明，栽培在滅菌盆缽中的豆科植物只有接種土壤浸提液之后才能形成根瘤。1888年，荷蘭學(xué)者別依林克第*次獲得了根瘤菌的純培養(yǎng)體。1889年，波蘭學(xué)者柏拉茲莫夫斯基用根瘤菌純培養(yǎng)體接種豆科植物，形成了根瘤。1896年，法國人諾布和里特爾在英、美申請(qǐng)專利生產(chǎn)豆科接種劑，從此開始了根瘤菌劑工業(yè)。繼后，英、美等歐美國家興起了根瘤菌劑的商品生產(chǎn)。
美國1918年建立根瘤菌研究機(jī)構(gòu)，在1929～1940年間，根瘤菌劑生產(chǎn)得到了較大的發(fā)展，菌劑生產(chǎn)量增加了近10倍。1963年，美國30%～50%大豆使用根瘤菌接種劑。俄國在1911～1912年開始根瘤菌試驗(yàn)，1929年已生產(chǎn)了可供20×104hm2土地應(yīng)用的根瘤菌劑，1949年以后其根瘤菌劑產(chǎn)量可供150×l04hm2土地使用，目前約有50%的豆類使用了根瘤菌劑。其他歐洲各國，如法國、德國、瑞典、比利時(shí)、英國、荷蘭、捷克、羅馬尼亞等國也先后開展了根瘤菌劑的研制和應(yīng)用。我國于1958年開始根瘤菌劑的應(yīng)用。近年黑龍江、河北、山西等省市、自治區(qū)推廣100×l04hm2，使大豆增產(chǎn)7%～15%。
(1)根瘤菌和豆科植物的共生固氮作用
共生固氮是指固氮微生物與植物間借助于一定組織結(jié)構(gòu)，生活在一起，由固氮微生物進(jìn)行固氮作用。這時(shí)它們具有彼此單獨(dú)生活時(shí)所沒有的形態(tài)結(jié)構(gòu)（根瘤）或由于穩(wěn)定的共生體而成為一種特殊的生物。固氮作用中*重要的是根瘤菌和豆科植物的共生以及弗蘭克菌(Franha)和一些非豆科植物的共生。
根瘤菌和豆科植物共生進(jìn)行固氮作用人們?cè)缇陀兴?，然而根瘤菌的純培養(yǎng)是在1888年由荷蘭學(xué)者別依林克首先分離得到的，以后對(duì)共生固氮作用開展了大量的工作。豆科根瘤菌劑已在很多國家廣泛應(yīng)用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，對(duì)提高豆科植物的產(chǎn)量起了一定的作用。
根瘤菌與大豆的共生固氮是根瘤菌侵染大豆根毛形成的特殊結(jié)構(gòu)——根瘤。在根瘤菌-大豆共生體系中，豆科植物向根瘤菌提供光合產(chǎn)物，為其固氮作用的能源。而根瘤中的根瘤菌固定的氮，從根瘤細(xì)胞運(yùn)輸?shù)街参矬w，為植物提供氮營養(yǎng)，形成大豆與根瘤菌的共生固氮體系。
